1
MANUAL DE DISEÑO, CONSTRUCCION Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA PARA SUBESTACIONES
Instituto Costarricense de Electricidad Mayo 1996
1
INDICE 1.
2.
3.
INTRODUCCION 1.1 Presentación
8
1.2 Definiciones
9
SELECCION DE DE CO CONDUCTORES Y UNION IONES 2.1 Conductores: Características y tamaos
12
2.2 Corrosión !al"#nica
1$
2.$ %edes de &terri'amiento 2.$.1 Malla de tierra 2.$.2 Ca(les de Cone)ión *(a+antes,
1$ 1$ 1-
2.- Instalación de los ca(les de tierra 2.-.1 &s/ectos 0enerales 2.-.2 Ca(les enterrados 2.-.$ Ca(les so(re el ni"el del suelo 2.-.- Ca(les en canastas 2.-. Ca(les en ductos
1 1 16 2 21 22
2. Cone)iones y terminales /ara ca(les (a+antes 2..1 &s/ectos 0enerales 2..2 Características de los conectores y terminales
2$ 2$ 2$
2.6 istema de electrodos de aterri'amiento 2.6.1 &s/ectos 0enerales 2.6.2 Profundidad de los electrodos 2.6.$ Electrodos de aterri'amiento indirectos 2.6.- Planeamiento del sistema de electrodos 2.6. 3ocali'ación del sistema de electrodos 2.6.6 Ca+a de re!istro del sistema de electrodos
2 2 2 26 26 26 24
ATER ERRI RIZA ZAMI MIEN ENTO TO DE EQUI EQUIPO PO PARA SU SUBE BEST STA ACION CIONES ES $.1 5ransformadores de /otencia $.1.1 Cu(a del transformador $.1.2 eutros de transformador $.1.2.1 ólidamente aterri'ado $.1.2.2 &terri'amiento mediante (anco de resistencias $.1.$ 7tros accesorios del transformador
28 28 28
29
$.2 Pararrayos
29
$.$ Mecanismos de o/eración
$
2
$.- 5ransformadores de instrumentos $.-.1 Ca+as de cone)ión
$1
$. eccionadoras con cucilla de /uesta a tierra
4.
$2
$.6 Ca(les de /otencia aislados y con /antalla met#lica
$$
$.4 Eui/o en !eneral
$$
$.8 5a(leros de distri(ución cone)ión y otros
$-
$.9 u(estaciones com/artimentadas y /aneles de control y /rotección $.9.1 &s/ectos 0enerales $.9.2 u(estaciones com/artimentadas $.9.$ Paneles de eui/o /ara control y /rotección $.9.$.1 ;arra de /uesta a tierra *ala de Control, $.9.$.2 Eui/o electrónico sensi(le $.9.$.$ Eui/o de comunicación $.9.- 7tras /artes met#licas inde/endientes
$ $6 $4 $8
$.1 Cone)ión de /lantas de !eneración y edificios ane)os
$8
$$$
INSTALAC LACIONES DE BAJO VOLTAJE -.1 5ransformadores 5ransformadores de ser"icio /ro/io y ta(leros de distri(ución de corriente alterna
$9
-.2 Instalaciones /ara iluminación e)terior
-1
-.$ Ca(les de distri(ución de (a+o "olta+e
5.
MALLA LLA PER PERIM IMET ETRA RAL, L, TO TORRES Y ANCLAJE LAJES S DE POST POSTES ES .1 Malla /erimetral .1.1 Postes .1.2 Malla ti/o Ciclón .1.$ Portones .1.- Ca(les de /uesta a tierra fu era de la malla /erimetral y "ías de de acceso
6.
-1
-2 -2 -2 -2
-$
.2 5orres y /ararrayos de a!u+a e ilo !uarda de la su(estación
--
.$ &ncla+es de /ostes /ara líneas a
-4
MISCELANEOS
3
6.1 5u(ería /ara a!ua
-8
6.2 5u(erías /ara aire com/rimido aceite o com(usti(le
-8
6.$ 5u(erías /ara e)tinción de incendios 6.- %ieles /ara el mo"imiento de los transformadores
7.
!.
-8
CONSIDERACIONES EN EL DISEYO DEL SISTEMA DE ATERRIZAMIENTO 4.1 Conce/tos 4.1.1 Dimensionamiento treas 4.1. Corriente de la malla 4.1.6 Ele"ación de /otencial de la red 4.1.4 =olta+e de la malla 4.1.8 =olta+e de /aso m#)imo 4.2 Procedimiento /ara el diseo
.
-8
-9 -9 2 2 $ $ -
PRUEBAS AL SISTEMA DE ATERRIZAMIENTO EN SUBESTACIONES SOLIDAMENTE ATERRIZADAS 8.1 &s/ectos 0enerales 8.1.1 M
6 6 6 4 8
8.2 Medición /or el m
9 9 9 6 61 62 6$ 6$
8.$ M
6 66 66
8.- Medición de la continuidad /or el m
4
INSPECCION DE OBRAS NUEVAS Y MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA
4
9.1 Ins/ección y /rue(as de ace/tación de o(ras nue"as y am/liaciones 8.6 Mantenimiento a los sistemas de /uesta a tierra en su(estaciones
1".
42
4$
PUESTA A TIERRA DURANTE LAS LABORES DE MANTENIMIENTO 1.1 Medidas antes de iniciar los tra(a+os 1.2 Prue(a de "olta+e 1.$ ?erramientas de /uesta a tierra 1.- Puesta a tierra de d iferentes eui/os 1.-.1 0eneralidades 1.-.2 Puesta a tierra de eui/os de manio(ra 1.-.$ 5ransformadores 1.-.- 5ransformadores de /otencial 1.-. Dis/ositi"os de cone)ión interru/tores seccionadoras fusi(les 1.-.6 Condensadores 1.-.4 %eactores y autotransformadores 1.-.8 0enerador 1.-.9 Motor 1.-.1 Con"ertidor est#tico de corriente
4446 44 48 48 49 8 81 82 82 8$ 8$
1. Entradas de líneas
8$
1.6 Puesta a tierra de eui/os "oluminosos
8-
APENDICES 1.
2.
$.
C#lculo del cali(re del conductor /ara la malla de tierra
86
Es/ecificaciones t
88
Prue(as a los conectores de com/resión
BIBLIO#RA$IA
92
9
5
6
PRESENTACION Esta !uía la /re/aró una Comisión inte!rada /or /ersonal de las de/endencias de Diseo Construcción y Mantenimiento de u(estaciones del ICE. El tra(a+o se inició en 199- como resultado de una asesoría en el #rea de /uesta a tierra financiada /or una donación de la &!encia ueca ;I5. 3os miem(ros de la Comisión ue /artici/aron de forma continua en la ela(oración de esta !uía fueron: 3uis &lfaro . 0uillermo Calderón =. Manuel E. Cacón M. Mi!uel 0uti
@ Mantenimiento de u(estaciones @ 7(ras Electromec#nicas *Construcción, @ Mantenimiento de Ener!ía @ Mantenimiento de u(estaciones @ Mantenimiento de u(estaciones @ Mantenimiento de u(estaciones
&dicionalmente se contó con la cola(oración de:
Eduardo 7rti' Ailliam %amíre' 0il(erto Morales Eduardo 0arcía &.
@ Mantenimiento de 5ransmisión @ 7(ras Electromec#nicas *Construcción, @ Mantenimiento de 5ransmisión @ u(estaciones y 3íneas de 5ransmisión *Diseo,
1
1. INTRODUCCION 1.1 P%&'&()*+-( Durante su e)istencia el ICE a construido su(estaciones /or todo el territorio nacional. in em(ar!o de(ido a la mo"ilidad del /ersonal y a ue la e)/eriencia de mantenimiento no se a realimentado de manera adecuada se carece de una normali'ación ue /ermita em/lear los me+ores materiales efectuar diseos m#s económicos y reducir la di"ersidad de elementos. El /ro/ósito de esta !uía es /ro"eer información so(re los materiales y /rocedimientos ue istóricamente se an em/leado en el diseo y construcción de sistemas de /uesta a tierra /ara su(estaciones. &l res/ecto se a contado con tres !randes fuentes de información: @
El Est#ndar IEEE@8 de 1986 @ Puesta a tierra /ara u(estaciones de Corriente <erna
@
El Manual /ara Planeamiento y Diseo de istemas de Puesta a 5ierra de la &B E35EI &; de uecia y material com/lementario facilitado en la &sesoría ueca
@
3a e)/eriencia acumulada en la construcción y mantenimiento de las mallas de tierra de las su(estaciones
3a !uía se a di"idido en die' ca/ítulos or!ani'ados de manera ue la consulta de al!n tema /articular se a!a de manera f#cil y r#/ida. En el /rimer ca/ítulo se /resenta una serie de conce/tos y definiciones (#sicas ue se em/lean a lo lar!o de todo el te)to. El se!undo ca/ítulo /resenta un con+unto de normas !enerales ue se de(en se!uir en los sistemas de /uesta a tierra de su(estaciones: cali(re del ca(le ti/os de conectores y terminales detalles de la malla de tierra. El Ca/ítulo $ es/ecifica la manera en ue se de(e efectuar la /uesta a tierra de los diferentes eui/os de una su(estación tanto los de /otencia como los de control. En el cuarto ca/ítulo se dan las normas ue se de(en se!uir en lo ue res/ecta a la /uesta a tierra de las instalaciones de (a+o "olta+e *iluminación ta(leros de distri(ución de C.&. etc, En los ca/ítulos y 6 se trata el aterri'amiento de la malla /erimetral y otras estructuras met#licas
2
ue se u(ican dentro de la su(estación. El diseo de la malla de tierra se!n el m
1.2 D&(+/(&' &5E%%I&%:
Cone)ión de un eui/o estructura met#lica o ca(le al sistema de malla de tierra.
;3ID&>E:
Caueta met#lica ue rodea un ca(le un conductor o un !ru/o de conductores. Puede ser una malla te+ida o una /laca sólida de co(re o al!n otro conductor.
C&;3E 7 C7DFC57% DE 5IE%%&:
Conductor ue normalmente est# conectado al sistema de aterri'amiento.
C7DFC57% &FGI3I&%:
Conductor ue est# en contacto con el (linda+e de metal de un ca(le y sir"e como tierra de /rotección /ara el mismo.
C7DFC57% EF5%7:
Fn conductor normalmente conectado al /unto neutro del sistema y ue normalmente conduce corriente.
C7EC57% DE &5E%%I&MIE57:
&ccesorio /ara conectar un eui/o o estructura de manera tem/oral o /ermanente al sistema de aterri'amiento.
C75&C57 DE 5IE%%&:
Cone)ión de una /arte conductora e)/uesta al sistema de /uesta a tierra.
DIP7I5I=7 5EMP7%&3 DE &5E%%I&MIE57:
Dis/ositi"o
ue
sir"e
/ara
aterri'ar
3
tem/oralmente un eui/o es/ecialmente cuando se de(en e+ecutar la(ores de mantenimiento.
E3EC5%7D7 DE &5E%%I&MIE57: Conductor enterrado ue sir"e como /uesta a tierra /ara un eui/o. 0eneralmente /uede ser una "arilla de co(re u otro metal enterrado en una #rea de (uena resisti"idad. Puede estar interconectado a un sistema de aterri'amiento formado /or la malla de tierra y !ru/os de electrodos. E3EC5%7D7 DE &5E%%I&MIE57 IDI%EC57:
E3E=&CI7 DE P75ECI&3 DE 3& %ED:
Cualuier estructura ca(le tu(ería o armadura met#lica ue se interconecta al sistema de aterri'amiento con el o(+eto de reducir su resistencia.
Consiste en la diferencia de /otencial entre el sistema de aterri'amiento y un /unto remoto considerado a /otencial cero ue ocurre cuando se drena una corriente de falla o de descar!a /or la red.
EHFIP75ECI&3:
&uellos /untos ue est#n al mismo /otencial el
EGPFE57:
Hue est# al alcance intencional o accidental de una /ersona.
M&33& DE 5IE%%&:
EF5%7:
PFE5& & 5IE%%&:
PF57 DE &5E%%I&MIE57:
Consiste en un te+ido de ca(les de co(re ue cu(ren !eneralmente de manera cuadriculada el terreno de la su(estación. u o(+eti"o es lo!rar una distri(ución eui/otencial en toda el #rea durante una falla o descar!a. Punto comn de un sistema o eui/o el
4
conectar la /uesta a tierra.
%EI5ECI& & 5IE%%&:
Es la di"isión entre el "olta+e medido entre el /unto en cuestión y un electrodo distante y la corriente de (a+a frecuencia inyectada en el sistema a /rue(a.
I5EM& DE PFE5& & 5IE%%&: Consiste de la unión de la malla de tierra electrodos de aterri'amiento y dem#s elementos met#licos interconectados /ara reducir la resistencia de a tierra del sistema y así disminuir la ele"ación de /otencial de la red durante una falla o descar!a el
Punto comn ue se considera como /otencial de referencia del sistema.
5IE%%& DE 37 EHFIP7:
0eneralmente una carca'a o cu(ierta met#lica ue /osee el eui/o con el o(+eto de conectarla directamente a la tierra del sistema.
5IE%%& DE 7PE%&CI7:
&terri'amiento ue se reuiere en una de las /artes de un circuito de corriente /ara su o/eración /or e+em/lo en un de"anadado de alto "olta+e de un transformador de /otencia.
5IE%%& DE %EBE%ECI&:
Punto u(icado !eo!r#ficamente le+os del sitio de medición y ue se considera a un /otencial el
5
20
SELECCION DE CONDUCTORES Y UNIDADES 2.1
CONDUCTORES CARACTERISTICAS Y DIMENSIONES En la construcción de los sistemas de /uesta a tierra de las su(estaciones sin im/ortar el ni"el de "olta+e se utili'ar# ca(le de co(re desnudo de 14 mm2 *- &A0,. En el &/
6-----------------------------------------------------------------4 CONDUCTORES DE COBRE EN LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA :-------K-----------------------K---------------K-----------------L F7 Puesta a tierra de /ro@Puesta a tierra istema de lim@ tección /ersonal y del sistema /ie'a de fallas eui/os *, *, *, :-------N-----------------------N---------------N--------3--------L &islado &islado Desnudo &islado /ara uso/ara co@ *19 ilos, en la cone)iones ne)ión internas en la maen un /a lla de nel. tierra :-------N-----------------------N---------------N--------P--------L C&3I;%E mm2 14 14 $ 6 *&A0, *-, *-, *J2, *J1, 9-------O-----------------------O---------------O----------------8
PUESTA A TIERRA DE PROTECCION
6
Con+unto de conductores de tierra cuyo o(+eti"o es la /rotección de eui/os *E+em/los: malla de tierra conductores (a+antes de eui/os,.
y
PUESTA A TIERRA DEL SISTEMA eutros de !eneradores transformadores reactores (ancos de
/ersonas
ca/acitores.
SISTEMA DE LIMPIEZA DE $ALLAS
eutros de transformadores de instrumento conductores de tierra /aneles de /rotecciones.
2.2
de
los
CORROSION #ALVANICA 3a malla de tierra /or estar enterrada forma un elemento !al"#nico con los otros conductores o elementos met#licos con los ue est# en contacto. i dos metales diferentes est#n conectados en al!n /unto fluir# una corriente ue /roduce corrosión a /artir de ese /unto. &l!unos materiales como el /lomo 'inc y otros metales li!eros son es/ecialmente sensi(les no así el co(re. Por esta ra'ón no se /ermitir# ue las estructuras de acero ó ierro se entierren directamente en el suelo dentro del #rea de la su(estación. Por otra /arte /or e)/eriencia se sa(e ue las estructuras em(e(idas en concreto est#n /rote!idas contra la corrosión !al"#nica /or lo ue no ace falta tomar consideraciones es/eciales en estos casos. o se /ermitir# el contacto met#lico entre el co(re y otros metales (a+o el suelo. 5odas las cone)iones de(en ser ecas so(re este.
2.3
REDES DE ATERRIZAMIENTO 2.3.1 MALLA DE TIERRA 3a locali'ación y secciones trans"ersales de los ca(les del sistema de aterri'amiento se es/ecificar#n en los /lanos de construcción. & menos ue se indiue de otra manera en los /lanos los ca(les de tierra estar#n instalados a una /rofundidad de . a 1. m (a+o el ni"el de /iso terminado.
7
&l definir la /rofundidad de(er# considerarse la resisti"idad adem#s de los tu(os ductos y ca(les ue de(an ser instalados so(re la malla de tierra. in em(ar!o no de(e instalarse una malla a menos de . m. 3as uniones y los ramales enterrados de(er#n acerse de acuerdo a lo indicado en el /unto 2.-.2. En lu!ares ue /resenten incon"enientes /or la /resencia de rellenos se de(er# instalar la malla a una /rofundidad ue su/ere el relleno y ue /resente condiciones ó/timas de resisti"idad.
2.3.2 CABLES DE CONEION BAJANTES 3os ca(les (a+antes de eui/os y estructuras de(en instalarse en e)tremos dia!onalmente o/uestos alineados con los /ernos de la (ase y conectados en un /unto u(icado .m so(re el cimiento. Esta indicación se se!uir# siem/re ue no se esta(le'ca de otra manera en los /lanos constructi"os.
8
$I#URA 1 CABLES BAJANTES DE LAS ESTRUCTURAS A LA MALLA DE TIERRA
Cuando el eui/o est# montado directamente so(re el cimiento *interru/tores de /otencia transformadores etc., el ca(le de cone)ión de(e conectarse directamente a su terminal de tierra e)terno o mediante una (arra de co(re si así se es/eficica en los /lanos. En el /unto 2..2 se detalla el ti/o de conector y los a!u+eros ue se de(en em/lear /ara la /uesta a tierra de estructuras. En la Bi!ura J1 se o(ser"a la manera de em/lear dos conductores (a+antes /or cada estructura conect#ndolos a la malla en /untos diferentes de la malla.
2.4
INSTALACION DE LOS CABLES DE TIERRA 2.4.1 ASPECTOS #ENERALES
9
3os ca(les de tierra /ueden estar e)/uestos a lar!os esfuer'os mec#nicos de(ido a las altas corrientes de falla. 3as fuer'as mec#nicas se incrementan entre ca(les /aralelos o en las cur"as *codos, de los ca(les. El radio de cur"atura de(er# ser al menos 1 "eces el di#metro del ca(le. De(ido a las corrientes de falla el ca(le /uede alcan'ar tem/eraturas de asta $4C. Por esta ra'ón es necesario e"itar la instalación de los ca(les cerca de otras /artes ue /uedan ser daados /or esta tem/eratura. 3a distancia a otros ca(les aislados de(er# ser al menos de cm. 3os ca(les de tierra de(er#n instalarse de tal forma ue est
10
$I#URA 2 CABLES DE TIERRA EN CANASTAS METALICAS En caso de ue se desee aislar el ca(le de aterri'amiento de la estructura /uede colocarse en tu(os de P=C em/lear ca(le con aislamiento de teflón o P=C o !uardar una distancia en aire de al menos cm. Para su+etar los ca(les de tierra en su/erficies de concreto l#minas met#licas etc se de(en usar !ra/as de material ino)ida(le. 3a distancia entre !ra/as no de(e ser mayor a 2@$ cm.
2.4.2 CABLES ENTERRADOS 3os ca(les de tierra desnudos de(en tener la sección trans"ersal es/ecificada en los /lanos. o de(en acerse em/almes de materiales diferentes (a+o el suelo. 3os conectores /ara el te+ido de la malla de tierra ue est
11
ran!o 2 &A0 a 2 CM *4.-mm a 1-.6 mm,. Para su instalación se reuiere ue las dos su/erficies est
$I#URA 3 CONECTOR DE MALLA DE TIERRA PARA CONEION EN CRUZ
En la Bi!ura J- se muestra la forma en ue se efecta la cone)ión en los RcrucesR de la malla.
12
$I#URA 4 CONEION DE LOS CABLES EN LOS CRUCES DE LA MALLA En caso de ca(les /ara aterri'amiento de eui/os cuando se de(a acer la cone)ión de un (a+ante o una deri"ación se em/lear# un conector Rdo(le CR como el mostrado en la Bi!ura J. El ti/o de conector se eli!ir# de acuerdo al cali(re em/leado. Para ca(les - el conector ;F%DQ es el Q0?C29C29 y se em/lean el mismo dado y las erramientas mencionadas en el caso del conector Q0329C29. Para cali(re 2 es el ;F%DQ
13
Q0?C26C26 y se em/lea el dado F. En la Bi!ura J6 se muestra el detalle de esta cone)ión. En la medida de lo /osi(le se e"itar# em/almar ca(les enterrados /ero en caso de ue sea necesario tam(i
$I#URA 5 CONECTOR DOBLE C
14
$I#URA 6 EMPALME DE DOS CONDUCTORES MEDIANTE UN CONDUCTOR DOBLE C Para los e)tremos de la malla se ar# una cone)ión en R5R em/leando los mismos conectores ue en el caso de los RcrucesR. *=er Bi!ura J4,
15
$I#URA 7 CONEION DE LOS CABLES EN LOS ETREMOS DE LA MALLA 3a cone)ión de las "arillas de /uesta a tierra con la malla tam(i
16
$I#URA CONEION DE LAS VARILLAS A LA MALLA 2.4.3 CABLES SOBRE EL NIVEL DEL SUELO 3os conductores de tierra ue se instalen so(re el ni"el del suelo de(er#n ser de co(re y se fi+ar#n mediante tornillos o !ra/as a los cimientos o estructuras. 3a distancia entre !ra/as estar# en el ran!o de 2@$ cm. De(er#n e"itarse las cur"as muy cerradas en los ca(les (a+antes. El radio de cur"atura *%+, de(ería ser mayor ue 1 "eces el di#metro del ca(le. 3os accesorios /ara fi+ación del ca(le tales como !ra/as de(er#n so/ortar al menos $4c. 3as uniones atornilladas ser#n eca de materiales resistentes a #cidos. =er Bi!ura J9.
17
$I#URA ! CABLES DE TIERRA SOBRE EL NIVEL DEL SUELO EPUESTOS 2.4.4 CABLES EN CANASTAS El conductor de tierra es normalmente un ca(le de co(re. Con el o(+eto de minimi'ar el ries!o de ca(les daados cuando el conductor de tierra est< tem/oralmente caliente de(er# instalarse fuera de la canasta cerca del filo m#s (a+o. *=er Bi!ura J1,. 3a distancia entre el ca(le de tierra y el ca(le m#s cercano no de(er# ser menor ue 2 mm.
18
$I#URA 1" SEPARACION ENTRE CABLES DE TIERRA Y OTROS CONDUCTORES Esta distancia se !uardar# tam(i
$I#URA 11 UBICACION DE #RAPAS PARA SUJETAR CABLES DE TIERRA Donde e)iste ries!o de daos mec#nicos el ca(le se /rote!er# instal#ndolo dentro de un tu(o met#lico resistente *ti/o Conduit,. o se /ermitir# la instalación de ca(les de co(re desnudos en canastas de
19
aluminio es/ecialmente si la atmósfera es meda lo cual es comn en nuestro /aís. En uniones o ramales y al final de una canasta /aralela los ca(les ser#n conectados entre sí. =er Bi!ura J2. 3os ramales de(en instalarse como se muestra en la Bi!ura J12 em/leando conectores do(le C se!n se es/ecifica en el /unto 2.-.2.
$I#URA 12 DETALLE DE CONEION DE UN CABLE DE TIERRA PARA RAMALES 2.4.5 CABLES EN DUCTOS 3os ca(les de tierra en ductos se instalar#n de acuerdo a la Bi!ura J1$ y se fi+ar#n de acuerdo al /unto 2.-.$. o se de(en interconectar las /ercas ue se utilicen /ara so/ortar los ca(les de control. En caso de ue un ca(le de tierra "ia+e /or el ducto no de(e acer contacto con las /ercas.
20
$I#URA 13 CABLES DE TIERRA EN DUCTOS 2.5
CONEIONES Y TERMINALES PARA CABLES BAJANTES 2.5.1 ASPECTOS #ENERALES 3as uniones y ramales de ca(les de tierra se ar#n /or medio de uniones a com/resión. a menos ue se es/ecifiue otro m
2.5.2 CARACTERISTICAS DE LOS CONECTORES Y TERMINALES 3a cone)ión a tierra de las estructuras columnas /ostes ca+as intermedias y dem#s eui/o se ar# /or medio de un terminal de o+o a com/resión /referi(lemente de dos uecos tal y como se muestra en la Bi!ura J1-. En la marca ;F%DQ el ti/o de terminal es el Q& y /ara ca(le de co(re 2 es
21
el modelo Q&26@2 *con dos uecos,. e de(e em/lear en su instalación la /rensa Q$ con el dado F26%5. e reuiere ue tanto el terminal como el tornillo las tuercas y arandelas sean !al"ani'ados o estaados a fin de reducir los efectos de la corrosión.
$I#URA 14 TERMINAL DE COMPRESION PARA PUESTA
22
A TIERRA DE ESTRUCTURAS Para su+etar a la estructura el ca(le (a+ante desde el terminal asta el /unto de cone)ión en la (ase de la misma se em/lear#n conectores como los mostrados en la Bi!ura J1. En la marca ;F%DQ el /rimer ti/o corres/onde al 0; y el otro al 2C. El modelo se ele!ir# de acuerdo al cali(re del (a+ante.
23
$I#URA 15 CONECTORES QUE SE UTILIZAN PARA SUJETAR EL CABLE BAJANTE A LA ESTRUCTURA i se toman dos ca(les desde la malla /ara aterri'ar un mismo eui/o de(er#n conectarse a ramas diferentes de la malla y estar se/arados al menos 1 cm. 3a cone)ión a la malla de tierra se ar# /or medio de un conector Rdo(le CR o un conector en cru' *"er ección 2.-.2,.
2.6
SISTEMA DE ELECTRODOS DE ATERRIZAMIENTO 2.6.1 ASPECTOS #ENERALES 3os electrodos de aterri'amiento consisten de "arillas "erticales o ca(les *aterri'a+es /rofundos, o de uno o m#s conductores ori'ontales en la tierra *aterri'a+es su/erficiales,.
2.6.2 PRO$UNDIDAD DE LOS ELECTRODOS Es im/ortante ue cada "arilla sea enterrada tan /rofundo como sea /osi(le. 3a distancia entre dos "arillas adyacentes ser# al menos dos "eces la /rofundidad de cada "arilla. &sí /or e+em/lo la distancia entre dos "arillas de m. ser# al menos 1 m. 3as "arillas /referi(lemente de(er#n e)tenderse so(re la mayor #rea /osi(le. &dem#s es con"eniente ue se instalen a lo lar!o de una línea recta o formando un círculo /ues se o(tiene un me+or resultado. 3as "arillas de(erían instalarse donde la umedad de la tierra no "aríe muco con el clima. Con el o(+eto de mantener una resistencia de tierra esta(le el "alor ace/tado de resistencia /ara un electrodo indi"idual no de(e ser mayor a 1 omios. 3as "arillas de(en cum/lir las características t
2.6.3 ELECTRODOS DE ATERRIZAMIENTO INDIRECTOS
24
3a estructura de acero de los cimientos el aterri'a+e de !a(inetes los /ostes /ara iluminación y otras instalaciones el
2.6.4 PLANEAMIENTO DEL SISTEMA DE ELECTRODOS Es difícil es/ecialmente en su(estaciones nue"as (asar el /laneamiento en c#lculos teóricos de(ido a las "ariaciones de las condiciones del terreno. En estas circunstancias se de(en se!uir las condiciones reales o(tenidas y documentar el diseo final. olamente cuando los c#lculos teóricos est#n (asados en mediciones y e)/eriencias /r#cticas es /osi(le o(tener (uenos resultados. o es con"eniente instalar ca(les de tierra o "arillas muy cerca uno del otro. Cuando se em/lea(a tu(ería met#lica /ara la distri(ución del a!ua se interconecta(a a la malla de tierra como electrodo indirecto sin em(ar!o con la lle!ada de tu(os /l#sticos /ara ese /ro/ósito se descarta esa /r#ctica.
2.6.5 LOCALIZACION DEL SISTEMA DE ELECTRODOS 3as "arillas se instalar#n /referi(lemente en !ru/os u(icados en la /eriferia locali'ando los lu!ares cuya resisti"idad sea m#s (a+a. En el e+em/lo de la Bi!ura J 16 se muestra un diseo ue em/lea cuatro !ru/os de 1 "arillas cada uno. Es con"eniente ue cada e)tremo de la malla est< conectado a dos !ru/os de "arillas como mínimo /ara !aranti'ar una (uena conducción de la corriente de falla a tierra. El o(+eti"o /rinci/al de este sistema de a!ru/amiento e intercone)ión es facilitar las la(ores de mantenimiento /rinci/almente la e+ecución de /rue(as y la medición de cada !ru/o de "arillas. i las condiciones de resisti"idad son difíciles *terrenos de alta resisti"idad, /uede ser necesario instalar ca(les de tierra asta al!n lu!ar con me+ores condiciones y u(icar allí las "arillas. e recomienda durante el /eríodo de construcción /ro(ar cada uno de los electrodos /ara !aranti'ar ue se cum/le con el "alor de resistencia adecuado.
25
$I#URA 16 INTERCONEION DE LA MALLA DE TIERRA Y LAS VARILLAS 2.6.6 CA CAJA JA DE RE#IST RE#ISTRO RO DEL SISTEMA SISTEMA DE ELECTRODO ELECTRODOS S 3a ca+a de re!istro se disear# de acuerdo al dia!rama mostrado en la Bi!ura J 14 3os ca(les acia los electrodos de(en etiuetarse claramente. 3a distancia entre estos ca(les y los ue "ienen de la malla de tierra ser# al menos de 1 cm.
26
$I#URA 17 CAJA DE RE#ISTRO DEL SISTEMA DE ELECTRODOS
27
30 ATERRIZAMIENTO ATERRIZAMIENTO DE EQUIPO EQU IPO PARA SUBESTACIONES SUBESTACIONES 3.1 TRANS$ORMADORES DE POTENCIA De(id De(ido o a la e)is e)isten tencia cia de distin distintos tos ti/os ti/os de trans transfo forma rmado dores res de /otenc /otencia ia los si!uientes a/artados son "#lidos mientras no se es/ecifiuen otras condiciones en los /lanos res/ecti"os.
3.1.1 CUBA DEL TRANS$ORMADOR Para Para todo todo ti/o ti/o de transf transfor ormad madore ores s la cu(a cu(a se de(er de(er# # conec conectar tar a dos difere diferente ntes s condu conducto ctores res de la malla malla de tierra tierra /er/e /er/endi ndicul culare ares s entre entre sí sí /referi(lemente. De la misma manera los rieles de la "ía de(er#n ser aterri'ados con ca(le de co(re de 14 mm2.
3.1.2 PUNTO NEUTRO DEL TRANS$ORMADOR e tienen dos /osi(ilidades /ara aterri'ar el transformador: transformador:
3.1.2.1 SOLIDAMENTE ATERRIZADO El terminal del neutro ser# aterri'ado en dos /untos de la malla de tierra /er/endiculares entre sí. El (a+ante del terminal del neutro a tierra de(er# ser aislado de la cu(a del transformador /ara e"itar ue circulen corrientes /or
28
$I#URA 1 ATERRIZAMIENTO DE UN TRANS$ORMADOR DE POTENCIA 3.1.2.2
ATERRIZAMIENTO DEL NEUTRO MEDIANTE UN BANCO DE RESISTENCIAS
3a carca'a del (anco de resistencias de(er# ir aterri'ada de i!ual forma ue la cu(a del transformador como se indica en el /unto anterior *=er Bi!ura J 19,.
29
$I#URA 1! ATERRIZAMIENTO DEL NEUTRO DE UN TRANS$ORMADOR MEDIANTE UN BANCO RESISTENCIAS
3.1.3 OTROS ACCESORIOS DEL TRANS$ORMADOR 3os eui/os ue /ertenecen al transformador de /otencia como el rel< ;FC??73 termómetros y detectores de tem/eratura montados en la carca'a del transformador y los cuales no tienen un (uen contacto met#lico de(er#n aterri'arse conect#ndolos a la cu(a del transformador. i la carca'a de al!n eui/o est# atornillada firmemente a una estructura /re"iamente aterri'ada no ser# necesario reali'ar una cone)ión a/arte.
3.2 PARARRAYOS i el /ararrayos no est# eui/ado con contador de descar!as el terminal neutro de(er# ir aterri'ado con un conductor de co(re /referi(lemente aislado del cali(re indicado en los /lanos de diseo. En caso de ue este no se indiue se em/lear#
30
ca(le de co(re de 14 mm 2. Es im/ortante ue el radio de cur"atura del conductor no sea menor a 1 "eces el di#metro del ca(le. En las cone)iones u(icadas so(re el ni"el del suelo se /ueden usar !ra/as de com/resión ti/o C /ara acer cone)iones en /aralelo. En el caso de /ararrayos con contador de descar!as la cone)ión entre el terminal del /ararrayos y el contador no de(e ser mayor de tres metros y se reali'ar# con ca(le de co(re aislado. El /ararrayos y el contador de descar!as de(er#n montarse en una estructura sólidamente aterri'ada y el terminal de tierra del contador se conectar# a la malla de tierra con un conductor de co(re aislado. 3os /ararrayos se montar#n so(re (ases aislantes /ara e"itar el contacto el
31
$I#URA 2" ATERRIZAMIENTO DE LOS PARARAYOS EN LA SUBESTACION 3.3 MECANISMOS DE OPERACION El terminal de tierra en los mecanismos de o/eración se de(er# conectar a la malla de tierra /or medio de ca(le de co(re de 14 mm 2 *&/artado 2.1,. 3as estructuras ue no est
3.4 TRANS$ORMADORES DE INSTRUMENTOS Para los transformadores de "olta+e y de corriente es im/ortante tener un (uen aterri'amiento de las carca'as y sus res/ecti"as estructuras. *=er Bi!ura J22,.
32
$I#URA 21 ATERRIZAMIENTO DE LOS MECANISMOS DE OPERACION
33
$I#URA 22 ATERRIZAMIENTO DE LOS TRANS$ORMADORES DE INSTRUMENTOS 3.4.1 CAJAS DE INSTRUMENTOS
CONEION
DE
TRANS$ORMADORES
DE
Es im/ortante conectar el conductor de tierra directamente a la (arra de tierra del ta(lero de los transformadores de instrumentos. 3a intercone)ión entre los terminales de tierra dentro del ta(lero ser# reali'ada con ca(le aislado de 2. mm 2. 3os terminales secundarios de los transformadores de corriente y de /otencial no de(er#n aterri'arse en los terminales del transformador sino de(en lle"arse asta las ca+as intermedias donde se conectar#n a la (arra de tierra. 3os terminales ca/aciti"os de los transformadores de corriente ue no ten!an cone)ión de(er#n cortocircuitarse y aterri'arse en los terminales de tierra de la ca+a intermedia.
34
$I#URA 23 ATERRIZAMIENTO DE CAJAS DE CONEION DE LOS TRANS$ORMADORES DE INSTRUMENTOS
3.5 SECCIONADORES CON CUCILLA DE PUESTA A TIERRA. 3os contactos mó"iles de los seccionadores con cucilla de /uesta a tierra ser#n conectados directamente a la malla de tierra.
35
3.6 CABLES DE POTENCIA AISLADOS Y CON PANTALLA METALICA 3a /antalla met#lica de los ca(les de /otencia se aterri'ar# en solo uno de los e)tremos auel en el ue se reuiera mayor se!uridad /ara el /ersonal y los eui/os. En caso de ue no se /uedan cum/lir las dos condiciones se dar# /rioridad a la /rimera. Este ti/o de aterri'amiento tiene como finalidad eliminar el efecto ue se /ueda /roducir /or la circulación de las corrientes inducidas. En caso de ue se /resenten so(re"olta+es /eli!rosos en el e)tremo no aterri'ado tam(i
3.7 EQUIPO EN #ENERAL. i el eui/o est# atornillado firmemente a una estructura aterri'ada no reuiere una cone)ión inde/endiente a la malla de tierra. En los casos en ue el eui/o solo est# montado su/erficialmente en la estructura *sin estar firmemente atornillado, es necesario aterri'ar su carca'a a la estructura con ca(le del mismo cali(re utili'ado /ara aterri'ar la estructura *=er Bi!ura J 2-,.
36
$I#URA 24 ATERRIZAMIENTO DE EQUIPOS NO ATORNILLADOS A LA ESTRUCTURA 3. TABLEROS DE DISTRIBUCION, CONEION Y OTROS 3a ca+a met#lica de los ta(leros de distri(ución yo de terminales /ara cone)ión de(er# aterri'arse con ca(le de co(re desnudo o aislado de 14 mm 2. e /ueden usar !ra/as de com/resión ti/o C locali'adas arri(a del ni"el de /iso. *=er Bi!ura J 2,.
37
$I#URA 25 ATERRIZAMIENTO DE TABLEROS DE CONEION El conductor de /uesta a tierra /odr# conectarse al terminal de tierra del ta(lero o directamente a la (arra de tierra. Este conductor no de(e ser entreme'clado con otros ca(les ue entren al ta(lero. 3as su/erficies de contacto de los terminales de tierra de(en lim/iarse /eriódicamente y no de(er#n lle"ar nin!una clase de /intura.
3.!
SUBESTACIONES COMPARTIMENTADAS Y PANELES DE CONTROL Y MEDICION 3.!.1 ASPECTOS #ENERALES 3a (arra de tierra ser# conectada a la malla de /uesta a tierra en dos distintos /untos con ca(le de co(re de 14 mm 2. 3a cone)ión entre los transformadores de corriente a la (arra de tierra se ar# con ca(le de co(re aislado de 6 mm2.
Para las uniones y ramales de los conductores de tierra se em/lear#n conectores de com/resión ti/o C. De(e tenerse en consideración ue el radio de cur"atura de los conductores de /uesta a tierra no de(e ser menor de 1 "eces el "alor de su di#metro.
El conductor de /uesta a tierra no se de(e instalar donde e)ista material inflama(le. 3a distancia entre el conductor de tierra y otros ca(les de(er# ser al menos de cinco centímetros. El sistema de /uesta a tierra se de(e disear de manera ue se /re"ean las futuras am/liaciones.
3.!.2 SUBESTACIONES COMPARTIMENTADAS
38
3os conductores de tierra /rocedentes de la malla se conectar#n a una ca+a de re!istro y de aí saldr#n todas las cone)iones necesarias. *=er Bi!ura J 26,
$I#URA 26 ATERRIZAMIENTO DE SUBESTACIONES COMPARTIMENTADAS
3.!.3 PANELES DE EQUIPOS PROTECCION Y CONTROL 3.!.3.1 BARRA DE PUESTA A TIERRA SALA CONTROL En la ala de Control se dis/ondr# de una (arra de co(re desde la ue se distri(uir#n los ca(les /ara todas las cone)iones a tierra de los !a(inetes locales. e interconectar# a la malla de tierra /or medio de dos ca(les conectados en /untos diferentes. En cada /anel se dis/ondr# de un /unto de cone)ión a tierra. En
39
caso de ue conten!a eui/o electrónico sensi(le se se!uir# lo anotado en la sección $.9.$.2. *=er Bi!ura J 24,.
$I#URA 27 ATERRIZAMIENTO DE PANELES DE EQUIPOS PARA PROTECCION Y CONTROL 3.!.3.2
EQUIPO ELECTRONICO SENSIBLE EN LAS SALAS DE CONTROL
Cuando ay "arios eui/os electrónicos ue est#n interconectados /or medio de ca(les de control comunicación o transmisión de datos las /eueas diferencias de /otencial entre los e)tremos /roducen seales de ruido. Es casi im/osi(le mantener los /otenciales de tierra de los !a(inetes de eui/os electrónicos al
40
mismo ni"el incluso /untos diferentes de un mismo !a(inete /ueden /resentar diferencias de /otencial */or suciedad errum(re malas cone)iones,. Estas diferencias de /otencial afectan la o/eración de al!unos eui/os electrónicos. En la Bi!ura J 28 se muestra un esuema /ara reducir los efectos de estas diferencias. 3os eui/os se aterri'an mediante ca(les aislados a una re!leta o (arra de cone)ión la ue a su "e' se conecta al sistema de aterri'amiento *(arra de distri(ución,. El !a(inete se aterri'a mediante una cone)ión a esta re!leta. Este sistema !aranti'a una cone)ión eui/otencial y se!ura de los diferentes elementos.
$I#URA 2 ATERRIZAMIENTO DE LOS EQUIPOS POR
41
MEDIO DE UNA BARRA EN EL PANEL 3.!.3.3 EQUIPO DE COMUNICACION 3os eui/os electrónicos de comunicación est#n conectados a dos sistemas el de /otencia y el de comunicación. Esto ace ue durante un so(re"olta+e se /resenten diferencias entre los /otenciales de tierra de los dos sistemas. ormalmente tanto el sistema de comunicación como el de /otencia tienen /rotecciones de so(retensión /ero en ocasiones /uede actuar solo una de ellas /roduciendo una diferencia de /otencial ue /uede daar los eui/os. Por este moti"o es im/ortante ase!urar una (a+a im/edancia de aterri'amiento y una (uena cone)ión al sistema de tierras.
$I#URA 2! ATERRIZAMIENTO DE EQUIPO DE COMUNICACION 3os ca(les y (a+antes de aterri'amiento de(en ser lo m#s rectos /osi(les
42
y e"itar ue el ca(le forme cur"as estrecas todo con el fin de reducir la im/edancia en el caso de una descar!a atmosf
3.!.4 OTRAS PARTES METALICAS INDEPENDIENTES 5odas auellas /artes met#licas se/aradas de las /artes "i"as sólo /or aire o /or un aislante de(er#n ser conectadas a tierra si son accesi(les desde un #rea de ser"icio. 3as /artes met#licas no "i"as e inaccesi(les de(er#n aterri'arse si est#n locali'adas de manera ue /uedan lle!ar a ener!i'arse /or medio de arcos o contacto con otras /artes "i"as.
3.1" CONEION DE PLANTAS DE #ENERACION Y EDI$ICIOS ANEOS Como se indica en el Ca/ítulo 8 durante una falla e)iste una ele"ación de /otencial en las cercanías de la su(estación conocida como /otencial de cono. &dicionalmente se /uede transferir el /otencial de la red de tierras /or medio de circuitos de seales ca(les de control corriente alterna tu(ería rieles ilos de !uarda etc e)/oniendo a las /ersonas a un serio /eli!ro en caso de ue e)/erimenten estas diferencias de /otencial. En caso de ue e)ista un !ru/o su(estación@/lanta se interconectar#n las mallas de tierra /or medio de /or lo menos dos ca(les de co(re cali(re -. 3o mismo se a/lica en caso de ue aya edificaciones o estructuras met#licas con malla o sistema de aterri'amiento /ro/io.
43
40 INSTALACIONES DE BAJO VOLTAJE 4.1
TRANS$ORMADORES DE SERVICIO PROPIO Y TABLEROS DE DISTRIBUCION DE CORRIENTE ALTERNA
3os de"anados secundarios del (anco de transformadores /ara ser"icio /ro/io de(er#n aterri'arse en la (arra de neutros del ta(lero /rinci/al /or medio de ca(le de co(re aislado. 3as carca'as de dicos transformadores ser#n conectadas a la malla de /uesta a tierra con ca(le de co(re desnudo. Es im/ortante no entreme'clar el aterri'amiento de las carca'as y la /uesta a tierra /ara el neutro del (anco de transformadores. 3a (arra de neutros del ta(lero /rinci/al de(er# ser directamente aterri'ada /or medio de dos ca(les de co(re de 14mm 2 ue estar#n conectados a dos conductores de la malla de tierra /er/endiculares entre sí. Esto es con el fin de !aranti'ar el contacto /ermanente del sistema de tierras de los ta(leros con la malla de tierra. *=er Bi!ura J$, 3a carca'as de los ta(leros /rinci/ales y los secundarios estar#n conectados a la malla de tierra en forma inde/endiente de la (arra de neutros. 3a (arra de neutros del ta(lero /rinci/al y la de los ta(leros secundarios ser#n interconectadas con ca(le de co(re aislado. i u(iese necesidad se lle"ar# este neutro asta la (arra de neutros de los /aneles de eui/os. iem/re se de(er# conectar las carca'as de los mismos a la malla de tierra. El neutro de los ta(leros secundarios no se de(e aterri'ar. El cali(re del ca(le de /uesta a tierra de(e ir de acuerdo con las es/ecificaciones dadas en la T*89* N/. 25"0!4 del C-:;/ E9<+)%+/ N*+/(*9. 3as "enta+as de este esuema son las si!uientes: 1,
e elimina la /osi(ilidad de corrientes circulantes /or el neutro en caso de tener fallas en otros /untos /roduciendo diferencias de /otencial.
2,
e elimina la me'cla de retornos de neutros y tierras de carca'as y otras /artes met#licas no "i"as.
$,
e !aranti'a una sola referencia de /otencial /ara el neutro del sistema.
3a nica des"enta+a es ue en el caso de la /
3as carca'as met#licas de los ta(leros de distri(ución se de(er#n aterri'ar en
44
forma inde/endiente y no se entreme'clar# el aterri'amiento /ara el neutro con la /uesta a tierra de las /artes met#licas no "i"as.
45
$I#URA 3" ATERRIZAMIENTO DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION DE C.A. EN UNA SUBESTACION
3os ta(leros de distri(ución se conectar#n a la malla de tierra con ca(le de co(re de 14 mm2. 3a sección trans"ersal /odr# reducirse a $ o 16 mm 2 cuando se im/osi(ilite la instalación del cali(re anterior. 3a cone)ión a la malla de /uesta a tierra se reali'ar# /or medio del /unto es/ecífico del ta(lero /ara dico fin.
4.2 INSTALACIONES PARA ILUMINACION ETERIOR 5odas las luminarias de(er#n ser aterri'adas /or medio de ca(le de co(re desnudo conectado directamente a la malla de tierra /or medio de sus estructuras de so/orte. 3as columnas met#licas /ara iluminación de(er#n ser conectadas aterri'adas a la malla de tierra.
46
El neutro de las luminarias de(e traerse desde el ta(lero no se /ermite su cone)ión directa a la tierra.
4.3 CABLES DE DISTRIBUCION DE BAJO VOLTAJE El aterri'amiento de ca(les de distri(ución de (a+o "olta+e de(e indicarse en los /lanos de diseo. 3a malla de co(re conc
47
50 MALLA PERIMETRAL, TORRES Y ANCLAJE DE POSTES 5.1 MALLA PERIMETRAL 5.1.1 POSTES 3os /ostes se de(en conectar a la malla de tierra cada m con ca(le de co(re de 14 mm2. *=er Bi!ura J$1,
$I#URA 31 ATERRIZAMIENTO DE LOS POSTES DE LA MALLA PERIMETRAL
5.1.2 MALLA TIPO CICLON 3a malla /erimetral de este ti/o no necesita aterri'amientos adicionales siem/re y cuando los /ostes ten!an un aterri'amiento adecuado.
48
5.1.3 PORTONES 3os /ortones se de(en aterri'ar /or medio de una cone)ión acia el /oste usando ca(le de co(re fle)i(le de $mm 2. En la Bi!ura J$2 se indica la forma de acer la cone)ión. 3os /ostes donde se u(ican las "isa!ras del /ortón de(en estar aterri'ados.
49
$I#URA 32 ATERRIZAMIENTO DE PORTONES
5.1.4 CABLES DE ATERRIZAMIENTO $UERA DE PERIMETRAL Y EN VIAS DE ACCESO
LA MALLA
Por ra'ones de se!uridad el cuadriculado de la malla de tierra se de(er# e)tender a una distancia de 1 m. fuera de la malla /erimetral *Bi!ura J$$,. &dem#s en el caso de los /ortones se de(er# e)tender en la 'ona de la "ía de acceso asta una distancia de m acia fuera de la malla.
$I#URA 33 ETENSION DE LA MALLA DE TIERRA EN LAS VIAS DE ACCESO
50
5.2 TORRES, PARARRAYOS DE A#UJA E ILO #UARDA DE LA SUBESTACION 3os /ararrayos de a!u+a se u(ican en todas las torres de la su(estación. e em/lean "arillas de co(re *Co//erSeld, de $ metros de lar!o y 124 mm de di#metro similares a las em/leadas como electrodos de aterri'amiento. Para su fi+ación en la cs/ide de la torre se solda en su e)tremo /lano un tornillo del mismo di#metro y de 1 cm de lar!o. De esta forma se su+eta la /unta a la l#mina de la cs/ide em/leando dos tuercas con arandelas de /resión una de cada lado de esta l#mina. 3a cone)ión de los ca(les del ilo de !uarda a la "arilla se ar# /or medio de un tramo de ca(le de co(re tal y como se muestra en las Bi!uras J$- y J$. Para la su+eción del tramo de ca(le a la "arilla se em/lear# una !ra/a de enlace de "arilla Co//erSeld a ca(le de co(re *%eferencia: ;F%DQ 0P 6$@01 Bi!ura J$6,.El otro e)tremo del ca(le se fi+ar# al ilo de !uarda mediante una !ra/a de ranuras /aralelas /ara ca(le de acero o ca(le de co(re similar a la ;F%DQ =F@28 *Bi!ura J$4,.
51
$I#URA 34 MONTAJE DE LAS A#UJAS E ILO #UARDA EN LAS TORRES DE LA SUBESTACION
e de(e instalar un (a+ante de ca(le de co(re J- desde la cone)ión ilo de !uarda @ "arilla asta el ca(le de aterri@'amiento de la estructura. En la /arte su/erior el ca(le se conectar# al ilo de !uarda mediante una !ra/a i!ual a la descrita en el /#rrafo anterior y en la /arte inferior /or medio de un conector a com/resión.*=er Bi!ura J$8, Para fi+ar el ca(le a la estructura se instalar#n !ra/as de enlace similares a la ;F%DQ 0;@29 o la ;F%DQ 2C@212 *=er ección 2.,.
52
53
$I#URA 35 MONTAJE DE LAS A#UJAS E ILO #UARDA EN LAS TORRES DE LA SUBESTACION VISTA LATERAL
54
$I#URA 36 ENLACE VARILLA0CABLE DE COBRE
55
$I#URA 37 ENLACE .#.0CABLE DE COBRE
56
$I#URA 3 ENLACE DEL BAJANTE A LA MALLA DE TIERRA
57
5.3 POSTES PARA LINEAS AEREAS En caso de ue la línea de distri(ución ten!a ilo de !uarda se conectar# a la malla de tierra mediante un (a+ante de ca(le de co(re -. i el /oste tiene ca(le de ancla+e de(e conectarse tanto a la malla de tierra como al ilo !uarda tal y como se muestra en la Bi!ura J$9.
$I#URA 3! ATERRIZAMIENTO DE LOS ANCLAJES PARA POSTES
58
60 MISCELANEOS 6.1 TUBERIA PARA A#UA 3a tu(ería met#lica /ara a!ua u(icada dentro del #rea de la su(estación se de(e conectar a la malla de tierra se!n se indiue en los /lanos constructi"os. En caso de ue no e)ista indicación se ar# una cone)ión cada m. em/leando conectores tu(o@ca(le.
6.2 TUBERIA PARA AIRE COMPRIMIDO, ACEITE O COMBUSTIBLE 3as tu(erías /ara aceite o aire com/rimido ue se localicen dentro de la su(estación de(en estar conectadas a la malla de tierra con ca(les de co(re de un cali(re de 14 mm 2 3as cone)iones se ar#n en los /untos de deri"ación de las tu(erías y cada m en los tramos rectos.
6.3 TUBERIAS PARA ETINCION DE INCENDIOS 3as tu(erías del sistema de e)tinción de incendios u(icadas dentro de la su(estación de(en conectarse a la malla de tierra con ca(le de co(re en los /untos ue entran o salen de 'onas de alto "olta+e /or medio de un ca(le de 14 mm2.
6.4 RIELES PARA MONTAJE DE LOS TRANS$ORMADORES 3as "ías ue se u(iuen dentro de la su(estación de(er#n tener cada 2 m. dos cone)iones a la malla de tierra en ramales diferentes de la misma. En el caso de "ías ue sal!an de la malla /erimetral se de(er# aterri'ar cada tramo de riel /or medio de una "arilla de co(re conectada en el e)tremo m#s cercano a la su(estación. Para los tramos de "ía ue /asan /aralelos a la su(estación no se toman consideraciones es/eciales.
59
70 CONSIDERACIONES EN EL DISE O DE SISTEMAS DE ATERRIZAMIENTO
El uso de una malla de tierra tiene dos o(+eti"os: /ro"eer un medio /ara disi/ar las corrientes acia tierra sin e)ceder el límite de los eui/os y !aranti'ar ue una /ersona ue se en@cuentre en la cercanía o en contacto con un eui/o aterri'ado no sufra un !ol/e el
7.1 CONCEPTOS 7.1.1 DIMENSIONAMIENTO TERMICO DEL CABLE ormalmente en el ICE se a /referido construir la malla de tierra con ca(le de co(re. Para calcular el cali(re necesario /ara !aranti'ar la inte!ridad del ca(le lue!o del coue t
I: 5m: 5a: tc:
corriente de cortocircuito r.m.s. en V& tem/eratura m#)ima /ermisi(le en EC *la tem/eratura de fusión del co(re es de 18$ EC, tem/eratura am(iente EC tiem/o de /aso de la corriente en se!undos
7.1.2 VOLTAJES DE PASO Y TOQUE MAIMOS PERMISIBLES De/endiendo de la resisti"idad del terreno y de la /rofundidad de la ca/a de /iedra *si esta se coloca, e)iste un /otencial de toue y otro de /aso m#)imos ue !aranti'an ue la /ersona ue los e)/erimente no sufra fi(rilación cardíaca ni
60
otros efectos fatales. 3a fórmula se (asa en los estudios ue determinan ue la corriente m#)ima ue /uede so/ortar un ser umano sin tener efectos dainos es : Im#)O .14t 12 & /ara una /ersona de 4 V! Im#)O .116t 12 & /ara una /ersona de V! t: duración de la corriente en se!undos Considerando esta corriente m#)ima el "olta+e de toue m#)imo es: Etouem#)O *1U6CsD s,.116t12 W=X /ara una /ersona de V! Etouem#)O *1U6CsD s,.14t 12 W=X /ara una /ersona de 4 V! Ds:
resisti"idad de la ca/a de /iedra *normalmente $ 7mios@metro /ara /iedra cuarta,
Cs:
es un factor de reducción ue de/ende de la /rofundidad de la ca/a de /iedra y de la resisti"idad del suelo.
CsO 1@.16* *1@DD s,*2sU.16, , s: D:
/rofundidad de la ca/a de /iedra en metros. resisiti"idad del suelo a una /rofundidad s
Para efectos de diseo es m#s con"eniente usar los "alores /ara V! ya ue se o(tiene un mar!en de se!uridad mayor.
3os m#)imos "olta+es de /aso /ermisi(les son: E/asom#)O *1U1.CsD s,.116t 12 W=X /ara una /ersona de V! E/asom#)O *1U1.CsD s,.14t 12 W=X /ara una /ersona de 4 V!
61
7.1.3 RESISTENCIA DE LA MALLA DE TIERRA E)isten "arias fórmulas /ara calcular la resistencia de la malla de tierra de/endiendo del !rado de e)actitud ue se desea o(tener. i se uiere o(tener un "alor a/ro)imado y no se usan o no se desea considerar "arillas en el diseo se tiene ue: %!OD* 13 U 1*2&, 12 * 1 U 1*1U*2&, 12, , , 7mios con : D: resisti"idad del terreno en 7mios@m &: #rea del terreno en m 2 3: lar!o del ca(le enterrado en metros : /rofundidad del ca(le i se reuiere un c#lculo m#s e)acto o se desea considerar el efecto de las "arillas se em/lea la si!uiente fórmula: %!O %1%2@%122 %1U%2@2%12 %1: resistencia del ca(le %2: resistencia de las "arillas %12: resistencia mutua "arillas@ca(le %1O D*PIDl c, * ln **2l c,*d 1,12,U 1 l1&12 @ 2, %2O D*2n"PIDl ",* ln **8l ",d2,U 21l"&12 *n"12@1,2, %12O D*PIDl c, * ln **2l c,l",U 1 lc&12 @ 2 U 1, PI: $.1n": nmero de "arillas d1: di#metro del ca(le en metros d2: di#metro de las "arillas en metros & : #rea del terreno en metros cuadrados lc: lon!itud del ca(le enterrado en metros l": lon!itud /romedio de cada "arilla en metros 1O 1.-12 @ .-2 &c 2O .-9 U .1--$ &c &c: relación entre el lado lar!o y el lado corto del terreno
62
3a malla de tierra esta destinada /rimordialmente /ara drenar la corriente de descar!a o de falla a tierra y !aranti'ar una distri(ución uniforme de /otencial en el #rea /rote!ida reduciendo los "olta+es de contacto a "alores se!uros. En el caso de una falla a tierra sólo un /rocenta+e de la corriente se drena /or la malla /ues una /arte se distri(uye /or los sistemas de aterri'amiento de las líneas de transmisión y distri(ución *si est#n interconectadas con la malla de la su(estación,.
3a resistencia de la malla /uede "ariar con los cam(ios en tem/eratura y umedad. Para com/ensar este efecto /uede refor'arse usando al!unos electrodos *"arillas de co(re, conectados en /aralelo.
Para calcular la resistencia total de la malla de tierra de una su(estación *% +res, es necesario tomar en consideración la influencia de otros dis/ositi"os conectados a tierra tales como electrodos adicionales ilo de !uarda etc ya ue /or estar m#s distri(uidos tienen una influencia nota(le en el "alor final.
7.1.4 RESISTENCIA DE LAS LINEAS AEREAS ENTRANTES 3a resistencia de las líneas conectadas a la su(estación tam(i
3a resistencia total de la su(estación se calcula usando la fórmula del /unto 4.1$ considerando el /aralelo de la malla de tierra *% !, y las líneas *% +31 % +32 ... % +3n,.
7.1.5 CORRIENTE DE LA MALLA Es la corriente m#)ima ue de(e drenar la malla en caso de una falla. ormalmente es menor ue la corriente de cortocircuito ya ue esta /uede drenarse /arcialmente /or otros /untos de /uesta a tierra como los
63
aterri'amientos de las torres tu(erías o estructuras aterri'adas etc. En adelante se denotar# como RI!R y se calcular# como el resultado de la di"isión entre el /aralelo de la malla y la /uesta a tierra de las líneas entrantes.
7.1.6 ELEVACION DE POTENCIAL DE LA RED Es el "olta+e ue alcan'a la malla de tierra y el eui/o conectado a esta cuando ocurre una falla normalmente: EP%O I!%!
7.1.7 VOLTAJE DE LA MALLA ormalmente se conoce con este nom(re el "olta+e de toue m#)imo ue se /resenta en la malla durante un cortocircuito. Este /otencial !eneralmente se u(ica cerca de las esuinas de la malla. 3a fórmula ue se /resenta a continuación es a/ro)imada y ace las si!uientes consideraciones: 1@ 3a /rofundidad del ca(le *, es mayor a . m y menor a 2. m. 2@ El nmero de ca(les de la malla *n, de(e ser menor o i!ual a 2. $@ 3a se/aración entre ca(les /aralelos *D, de(e ser mayor a 2. m. -@ El di#metro del ca(le *d, de(e ser menor a .2 @ El nmero de ca(les ser# el mismo en sentido ori'ontal y "ertical En caso de ue esta ltima condición no se cum/la /ara el c#lculo del "olta+e de malla se usar# : nO*n &n;,12 con n & y n; el nmero de ca(les en cada sentido El "olta+e de malla ser#: EmODI!mi*lcU1.13 r , =oltios lc: lon!itud del ca(le enterrado en metros 3r : lon!itud total de las "arillas en metros i: Bactor /ara considerar la distri(ución no uniforme de la corriente s: Bactor /ara considerar el !radiente del "olta+e de toue i las "arillas no se u(ican en el /erímetro se sustituye el factor 1.1 ue
64
multi/lica su lon!itud /or 1. El factor i se calcula de la si!uiente forma: iO.66 U .142n considerando RnR definido como se mencionó antes.
El factor m se calcula como: mO 1*2 ,Y lnW D 2*16d,U*DU2, 2*8Dd, @ *-d,XU ii ln* 8* *2n@1, , , Z
iiO1 /ara mallas con "arillas en el /erímetro iiO 1Y*2n, 2nZ /ara mallas sin "arillas o con unas /ocas /ero u(icadas en el interior. O *1U, 12
7.1. VOLTAJE DE PASO MAIMO Es el "olta+e de /aso m#)imo ue se /resenta durante una falla. u c#lculo considera la diferencia de /otencial entre dos /untos se/arados 1 metro. Para el c#lculo de este "olta+e se em/lea la si!uiente fórmula: EsODI!si*l cU1.13 r , =oltios De manera similar al caso del "olta+e de malla si las "arillas se u(ican solo en el interior de esta se sustituye el factor 1. /or 1. Esta fórmula es a/ro)imada y considera las mismas condiciones descritas en el /#rrafo 1.6. En caso de ue la condición no se cum/la de(e usarse /ara RnR el "alor m#)imo entre n & y n;. i la /rofundidad del ca(le *, es menor a .2 metros sO 1PI Y 1*2,U 1*DU, U *1@. n@2,DZ si RR est# entre . y 2. metros sO 1PI Y 1*2,U 1*DU,U 1D AZ
65
AO 12U1$U1-U......U1*n@1,
7.2 PROCEDIMIENTO PARA EL DISE O
Para el diseo de la malla de tierra se reuiere conocer la resisti"idad del terreno su #rea resisti"idad y /rofundidad de la ca/a de /iedra la corriente de malla la lon!itud y di#metro de las "arillas /rofundidad del ca(le y el tiem/o de falla. Como /aso inicial se calcula la sección reuerida del ca(le. Este /aso no es com/letamente necesario /ues se!n se esta(leció en la ección 2.1 se em/lear# ca(le de 14 mm 2 en todos los ni"eles de "olta+e. e!uidamente se calculan los /otenciales de toue y de /aso m#)imos /ermisi(les. Como /aso si!uiente se coloca un ca(le a lo lar!o del /erímetro y se u(ican las "arillas en este considerando ue su se/aración no de(e ser menor al do(le de su lon!itud. e a!re!an otros ca(les de manera ue /ermitan la cone)ión a tierra de los eui/os y estructuras.
Fna "e' definido este /rimer modelo se calcula la resistencia de la mallala corriente ue circular# /or ella en caso de falla y /osteriormente la ele"ación de /otencial de la red. i esta ele"ación es inferior al "olta+e de toue m#)imo /ermisi(le el diseo se a concluido. En caso contrario se calculan el "olta+e de malla y el de /aso m#)imo si sus "alores son menores a los m#)imos /ermisi(les res/ecti"os el diseo se a(r# concluido. i no se cum/le esta condición de(en a!re!arse ca(les y re/etir los c#lculos asta ue
66
0
MEDICION DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA EN SUBESTACIONES SOLIDAMENTE ATERRIZADAS .1 A'=&+)/' #&(&%*9&' .1.1 M<)/:/' :& >&:+-( E)isten mucos m
.1.2 DE$INICIONES. El /otencial de la su(estación RF+R es la ele"ación de "olta+e en la su(estación causada /or la corriente de falla a tierra RI+R ue /asa a tra"
67
3os "alores normales /ara la resistencia a tierra resultante de una su(estación son de .1@ 1. oms. El /otencial de estación RF+R forma el llamado "olta+e de cono. En una falla a tierra la malla de aterri'a+e aumenta su /otencial res/ecto a un /unto distante de la malla *R5ierra a(solutaR,. Este /otencial de la malla decrece en forma e)/onencial en función de la distancia al /unto de la Rtierra a(solutaR. En dico /unto *a una lar!a distancia, el /otencial es cero. 3a forma de la cur"a de /otencial de/ende del #rea de la malla de tierra y la resisti"idad del suelo. En el caso de una malla de tierra /euea y una (a+a resisti"idad el /otencial decae muy r#/idamente *o(tiene el ni"el cero a los 1 m de la u(estación,. i la su(estación es !rande y la resisti"idad del terreno es alta el /otencial cae muy lentamente *o(tiene el ni"el cero a los 1 m de la u(estación,. 3as "ariaciones en la resisti"idad del terreno afectan la forma de la cur"a de /otencial. 3os o(+etos met#licos ue est#n en contacto con la tierra dentro del #rea cu(ierta /or el cono de "olta+e /ueden ser afectados /or el /otencial de la u(estación. Esto a/lica a líneas de (a+o "olta+e o líneas telefónicas estructuras etc. Fn ca(le telefónico entre la u(estación y la tierra a(soluta estar# sometido a la diferencia de /otencial entre am(os /untos. 3os "alores normales del /otencial de la u(estación son de 1 a 1 =.
.1.3 VOLTAJES DE TOQUE Y DE PASO. De acuerdo a las re!ulaciones suecas /ara instalaciones en redes aterri'adas sólidamente mayores a 2 V= se es/ecifica ue el "olta+e de contacto no de(ería ser mayor de 6 =. Esto es eui"alente a una corriente de 2 m& /asando a tra"
.1.4 METODO DE MEDIDA CON ALTAS CORRIENTES. El m
68
de la u(estación y el "olta+e a un /unto de /otencial cero. 3a corriente RIa"lR es reducida /or un factor RR si una línea de transmisión con ilo@ !uarda aterri'ado en di"ersos /untos se usa /ara inyectar la seal de corriente. De esta forma: %+ O F+ Ia"l
*=er Bi!ura J-,
El m
$I#URA 4" METODO DEL VOLTIMETRO
69
$I#URA 41 METODO DEL VATIMETRO
.2
MEDICION DE LA RESISTENCIA DE LA MALLA DE TIERRA CON EL METODO DE ALTAS CORRIENTES .2.1 EQUIPOS 1 =oltímetro de alta resistencia con relación al circuito a medir. 2 am/erímetros de alta resistencia en relación al circuito a medir. 1 "atímetro de alta resistencia en relación al circuito a medir. 1 resistor $ 7ms 1 A C.&. Ca(les /ara altas corrientes C.&. *1 mm2,. Ca(les /ara la medición de "olta+es *2. mm2 fle)i(le,. 2 "arillas tierra.
70
Fn +ue!o de ca/acitores *si fuese necesario,.
.2.2 CAPACITORES PARA COMPENSACION Es muy im/ortante o(tener corrientes altas en el circuito de medida. in em(ar!o la inductancia de la línea de transmisión usada /ara inyectar la corriente es a menudo alta lo ue limita el "alor de dica corriente. i u(iese un !enerador de alto "olta+e en una /lanta /odría utili'arse como fuente de corriente. En dico caso sería necesario /rote!er los circuitos de medida correctamente /ues la /otencia de corto circuito sería muy alta. i se utili'a una fuente de (a+o "olta+e /ort#til a menudo es necesario conectar un +ue!o de ca/acitores en serie con la línea con el o(+eto de com/ensar su inductancia.
.2.3 SE#URIDAD DEL PERSONAL i la instalación donde se lle"a a ca(o la /rue(a est# en o/eración una falla a tierra real en una de las líneas ener!i'adas /odría causar un aumento de "olta+e en los circuitos de /rue(a.
3os circuitos de medición en su(estaciones ener!i'adas siem/re se considerar#n como ener!i'ados. Por tanto se de(en usar erramientas y ca(les aislados durante las /rue(as.
3as /rue(as no de(er#n e+ecutarse cuando ay ries!o de tormenta el
.2.4 CIRCUITO DE PRUEBA 1@ 2@
e usa una línea de /otencia como circuito de corriente.
El electrodo de corriente estar# u(icado a una distancia no menor de 1 Vm de la su(estación a ser medida. El sistema de aterri'a+e de una torre u otra su(estación /uede ser utili'rse como electrodo de corriente.
$@
3as tres fases en el circuito de corriente se conectar#n en /aralelo con el o(+eto de reducir la im/edancia del circuito.
-@
i fuera necesario reducir la im/edancia del circuito de corriente se /ueden em/lear ca/acitores.
71
@
Para el circuito de "olta+e se /uede usar: una línea telefónica una línea de (a+o "olta+e o una línea de alto "olta+e. 3a resistencia a tierra del circuito de "olta+e incluyendo la im/edancia no de(e e)ceder el 1T de la im/edancia de la (o(ina de "oltímetro.
6@
El electrodo de "olta+e ser# colocado a una distancia no menor de Vm de la su(estación a ser medida. Esta distancia es es/ecialmente im/ortante cuando el #rea de la malla de tierra es !rande.
4@
i se utili'a una línea de /otencia aterri'ada continuamente en el circuito de "olta+e se de(e usar un ca(le aislado /ara mo"er el electrodo de "olta+e en dirección /er/endicular a la línea a una distancia no menor a m. 3a ra'ón /ara esto es ue la línea aterri'ada se com/orta como una e)tensión de malla de tierra de la su(estación causando la /resencia de "olta+es en los aterri'amientos a lo lar!o de la línea durante la /rue(a.
8@
Con el o(+eto de eliminar la influencia del circuito de corriente el #n!ulo entre los circuitos de corriente y de "olta+e ser# no menor a 9[ !rados /referi(lemente 18[!rados.
.2.5 MEDICION DE LA RESISTENCIA 1@
El eui/o de /rue(a se conecta de acuerdo a la Bi!ura J-2.
2@
i ay ries!o de interferencia /or la inducción de otras /artes ener!i'adas. 3a corriente a inyectar ser# de frecuencia "aria(le -@ - ?'. 3os "oltímetros y am/erímetros de(en tener ca/acidad /ara sensar a esa frecuencia.
72
$I#URA 42 CIRCUITO DE PRUEBA METODO ALTAS CORRIENTES $@
Inyectar una corriente de /rue(a de 2& como mínimo y si fuese /osi(le &.
-@
De ser /osi(le se ar#n lecturas simult#neas en los instrumentos a diferentes "alores de la corriente de /rue(a.
@
Cuando se utili'a una línea de transmisión continuamente aterri'ada como circuito de corriente una /arte de la corriente inyectada retornar# a tra"
O 1. Cuando no ay ilo !uarda O .9 Con un ilo !uarda de acero O .9 Con dos ilos !uarda de acero O . Con un ilo !uarda acero@alumini'ado O .- Con dos ilos !uarda acero@alumini'ado
Por tanto:
73
%+O F+V)Ia"i 3a corriente de retorno RItiR /or el ilo !uarda /uede ser medida usando un am/erímetro de !anco a la mitad del circuito de corriente y el factor V calculado así: VO *Ia"i@Iti, Ia"i
.2.6 VOLTAJES DE PASO Y TOQUE En ciertos casos se reuiere ue los "olta+es de toue y de /aso sean re"isados en al!unos lu!ares en la su(estación cuando la corriente de /rue(a es inyectada. 3a Bi!ura J-$ muestra esos circuitos.
3os "olta+es son medidos con un "oltímetro de alta resistencia. i un "olta+e mayor o i!ual a o.1" es medido se de(er# e+ecutar una nue"a medición usando una resistencia de $ om en /aralelo con el "oltímetro. Esta resistencia corres/onde a la resistencia del cuer/o umano *=er Bi!ura J-$,.
74
$I#URA 43 MEDICION DE LOS POTENCIALES DE TOQUE Y PASO Con este "olta+e ser# /osi(le calcular los mínimos "olta+es de toue y de /aso ante una corriente de falla a tierra real así = o = O *If.real, ) F( 5oue /aso Ia"i)V
i ay una malla /erimetral alrededor de la su(estación de(e "erificarse el "olta+e de contacto de esta malla a tierra *1m de se/aración acia fuera,. En caso de una falla esta 'ona es la ue e)/erimenta los /otenciales de toue mayores. 3a medida de(er# acerse en la /arte de la malla (a+o el circuito de corriente.
.2.7 MEJORAMIENTO DE LA RED DE TIERRA 3a resistencia de tierra /ara una su(estación es frecuentemente menor ue 1 om. Para !randes redes mayores a G m2 la resistencia es menor ue unos d
i la resistencia medida es muy alta en una malla de tierra !rande normalmente no es /osi(le me+orarla mediante "arillas de tierras adicionales. En estos casos se de(en usar ca(les de tierra enterrados o a
.2. EJEMPLO DE LA APLICACION DEL METODO
75
Medición de la malla de tierra de la u(estación u(estación de
5ransmisión 5ransmisión 3i(eria.
DATOS: 0CIRCUITO DE CORRIENTE :
3.5. 3.5. 3I;E%I 3I;E%I&@Ca &@Caas as *1V *1Vms ms a/ro) a/ro),, se usó la malla de tierra de la torre como electrodo de corriente.
0CIRCUITO DE VOLT VO LTA AJE :
3.5. 3i(eria@ 3i(eria @ Peas ;lancas *Vms a/ro), m#s m. de ca( ca(le J1- en dirección /er/endicular a la línea
0SECCIONADORAS DE TIERRA:
e de(e de(en n mant manten ener er durante la /rue(a
a(ie a(iert rtas as
0EQUIPOS UTILIZADOS : @1 @1
Fn !enerador mó mó"il Multímetro *am/era+e "olta+e/otencia, @ m ca(le de control J1*circuito de "olta+e, @ 2 m ca(le J8 *circuito de corriente, @ $ %adios de comunicación
0PERSONAL NECESARIO : $ 5
0CIRCUITO DE PRUEBA : imilar al de la Bi!ura J-2.
en la línea
76
0DURACION DE LA PRUEBA : Pre/arati"os: 2. oras Prue(a : . oras
VALORES OBTENIDOS =!en *=, 28
I!en I! = l.t. 3i(. P.;. .;. *?, *&, *=, $1.8 $-. 2.4 $8.
0CALCULO DE RESISTENCIA %O
= I tierra ) V
=O = flt @ = olt O $8.@$1.8O6.4 =
O I 0E @ I ?.0. O $-.@2.4 O.92 I 0E $-.
%O 6.4 $-. ) 7.92
%: = flt:
O .21 7?M
%esistencia %esistencia del sistema de /uesta a tierra =olta+e =olta+e final en la 3.5. 3i(eria Peas ;lancas = olt: =olta+e =olta+e inicial inicia l en la 3.5 3i(eria Peas ;lancas : Bactor ue considera las corrientes ue retornan /or el ilo !uarda I0E : Corriente a la salida del !enerador I .!.: Corriente ue ue retorna /or el ilo !uarda !uarda
77
.3 METODO DEL PUENTE DE MEDICION .3.1 MEDICION DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO e ace usando cuatro terminales dos conectados a los electrodos de corriente y dos a los electrodos de "olta+e. Estos se entierran de $ a cm en el suelo a lo lar!o de una línea y a una distancia de R&R metros entre ellos. =er Bi!ura J--.
Para una lectura de R%R om la resisti"idad del suelo se c#lcula de acuerdo a: Mr O 6.28 ) & ) % om@metro
$I#URA 44 MEDICION POR EL METODO DEL PUENTE
.3.2 #RUPOS DE VARILLAS CONECTADAS EN PARALELO
78
Con el o(+eto de o(tener una resistencia a tierra (a+a a menudo es necesario conectar "arias "arillas en /aralelo. De(en colocarse a una distancia RDR entre ellas donde RDR es 2 "eces la /rofundidad R3R de cada "arilla.
3a resistencia a tierra del !ru/o ser#: % es O
) %m
donde R%mR es la resistencia /romedio de cada "arilla y RVR es el factor de reducción. [ de "arillas 2 $ 1
.6 .- .2 .1$
.3.3 MEDICION DE LA RESISTENCIA A TIERRA e utili'an dos electrodos: uno de corriente ue inyecta la seal de /rue(a y otro de "olta+e /ara la medición del /otencial de la red de tierras.
.3.3.1 MEDICION DE UN ELECTRODO
79
$I#URA 45 MEDICION DE LA RESISTENCIA DE UN ELECTRODO
75&: 1@
El electrodo de tierra y los electrodos de corriente y de "olta+e se colocan en línea recta.
2@
R&R ser# - metros si la /rofundidad R3R es mayor a - metros.
$@
R&R ser# die' "eces la /rofundidad si esta es mayor a metros.
MEDIDAS DE SE#URIDAD 1@
En instalaciones ener!i'adas usar erramientas aisladas etc.
2@
o e+ecutar mediciones cuando ay malas condiciones del tiem/o *tormenta el
$@
Estudiar recomendaciones del fa(ricante del eui/o ue se utili'a.
80
.3.3.2
MEDICION DE UN #RUPO MAIMO SEIS
DE ELECTRODOS
$I#URA 46 MEDICION DE UN #RUPO DE ELECTRODOS otas: 1@
El !ru/o de electrodos de tierra y los electrodos de corriente y de "olta+e se colocan en línea recta.
2@
3a distancia R&R ser# al menos 1 "eces el di#metro del !ru/o de electrodos.
.3.3.3
MEDICION DE UNA MALLA DE TIERRAS
81
$I#URA 47 MEDICION DE UNA MALLA DE TIERRAS POR EL METODO DEL PUENTE otas: 1@
3os electrodos de corriente y de "olta+e se colocan en direcciones o/uestas del eui/o de medición formando una línea recta /er/endicular a la salida de las líneas de transmisión.
2@
El eui/o de /rue(as se coloca en el medio de la red de tierras.
$@
El electrodo de corriente ser# colocado a una distancia R&R no menor a 1 "eces del di#metro de la malla de tierra.
-@
Es im/ortante anotar la dirección en ue se icieron las mediciones con el o(+eto de usar los mismos /untos cuando se a!an "erificaciones /osteriores.
.3.3.4
CURVAS TIPICAS DE VARIACION RESISTENCIA0 DISTANCIA
82
En la Bi!ura J-8 se muestra el com/ortamiento tí/ico de una !r#fica de resistencia "s. distancia o(tenida /or este m
83
$I#URA 4 CURVAS TIPICAS DE VARIACION RESISTENCIA 0 DISTANCIA
.4
MEDICION DE LA CONTINUIDAD DE LA MALLA DE TIERRA CON CORRIENTES ALTAS
El m
3a caída de "olta+e y la ma!nitud y dirección de la corriente son monitoreadas /ara "erificar la inte!ridad de las cone)iones a la malla.
84
$I#URA 4! MEDICION DE LA CONTINUIDAD CON CORRIENTES ALTAS
EQUIPO:
@Fna fuente decorriente "aria(le ca/a' de /roducir continuos *1.=&,.
$ &MP
@2 ca(les 2 de $ metros cada uno.
PROCEDIMIENTO: 1@
;uscar un /unto de tierra ue sir"a de referencia.
2@
Conectar el eui/o al ca(le (a+ante a /ro(ar y al /unto de referencia de acuerdo al di(u+o.
$@
&+ustar una corriente de $ &MP. Pasar la corriente durante al menos $ minutos.
-@
Mediante un am/erímetro de !anco medir en los /untos indicados en la Bi!ura J-8. El /ró/osito de estas lecturas es determinar la ma!nitud y dirección de la corriente ue fluye.
@
Medir la caída de "olta+e del circuito *incluye los ca(les del eui/o,.
6@
Des/u
85
#UIA PARA LA EVALUACION DE LA PRUEBA 1@
3a caída de "olta+e del circuito /ro(ado *indicación de (uen estado, de(e ser a/ro)imadamente 1. "oltios /or cada 1 metros de distancia en línea recta entre los /untos de cone)ión. Este "alor se o(tiene restando al "olta+e medido en el /unto *todo el circuito, la caída de tensión de los ca(les de /rue(a */unto 6,.
2@
3os /untos ue /resenten resultados fuera de esta re!la de(en desenterrarse corre!irse y se /ro(arse nue"amente.
$@
5odos los /untos de la malla de(en /ro(arse uno /or uno.
86
!0
INSPECCION DE OBRAS NUEVAS Y MAANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA !.1
INSPECCION Y PRUEBAS DE ACEPTACION DE OBRAS NUEVAS Y AMPLIACIONES Para la rece/ción de la o(ra el /ersonal de ins/ección re"isar# lo si!uiente:
a@
%e"isión de los detalles de construcción de acuerdo a lo indicado en los /lanos de diseo. Cualuier detalle ue no est< indicado en los /lanos de(er# ser re"isado de acuerdo a lo indicado en este manual.
(@
Prue(as mec#nicas: e tomar#n cuatro muestras de las cone)iones em/leadas y se /ro(ar#n se!n lo indicado en el &/
c@
Medición de la resistencia de /uesta a tierra de los !ru/os de "arillas. El o(+eti"o de esta /rue(a es o(tener el "alor de resistencia de cada !ru/o de "arillas en el momento de la construcción. 3ue!o este "alor /odr# ser re"isado durante las la(ores de mantenimiento. El /rocedimiento a se!uir es el indicado en la ección 8.$.2. e de(er# indicar claramente la dirección en ue se mo"ieron los electrodos de /rue(a con el o(+eto de reconstruir la /rue(a durante el mantenimiento.
d@
Medición de la resistencia del sistema de /uesta a tierra. El o(+eti"o de esta /rue(a es com/ro(ar ue el "alor actual de resistencia del sistema es menor o i!ual al "alor de diseo indicado en los /lanos. e de(er# e+ecutar la medición mediante el m
Medición de la continuidad de la malla.
87
Esta /rue(a /retende "erificar ue todas las /artes de la red est
f@ Confección de un informe detallado de todo lo ue se indicó en los /untos anteriores. De(e incluir cualuier información adicional ue sea de inter
!.2
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA EN SUBESTACIONES
Este mantenimiento es muy sencillo /ero de muca im/ortancia /ara la "ida til de la malla /ara la se!uridad del /ersonal y /ara el (uen funcionamiento de los eui/os dentro de la su(estación. Cada aos se de(er# e+ecutar la si!uiente rutina de mantenimiento. 1@
%e"isión y lim/ie'a de todos dos conectores de la malla de tierra. &/licación de una ca/a de com/uesto ini(idor.
2@
Medición de la continuidad de la malla de tierra con altas corrientesK de acuerdo al /rocedimiento descrito en la ección 8.-.
$@
Medición de la resistencia de /uesta de los !ru/os de "arillas. El /rocedimiento a se!uir es el indicado en el /unto 8.$.2. 3a /rue(a se de(e acer lo m#s similar /osi(le a la e+ecutada en la construcción de la malla *colocar electrodos de /rue(a en la misma dirección utili'ada la /rimera "e',.
-@
Medición de la resistencia de /uesta a tierra del sistema total. Ftili'ar el m
88
1"0 PUESTA A TIERRA EN LABORES DE MANTENIMIENTO El /ro/ósito de esta sección es indicar los /rocedimientos ue de(en se!uirse cuando se acen tra(a+os de mantenimiento en una su(estación y se reuiere RenfriarR y conectar a tierra tem/oralmente un eui/o o sección. 3a /uesta a tierra de un eui/o o sección mientras se tra(a+a en ella tiene como o(+eti"o e"itar las diferencias de /otencial /eli!rosas ue se /ueden /resentar /or: @ @ @
@
cone)ión in"oluntaria efectos de tormentas el
&sí /or e+em/lo cuando se tra(a+a en una sección de línea ue en el e)terior corre cercana o /aralela a otra línea de alta tensión /uede /resentarse al!n /otencial de(ido a la inducción. En el caso de tormentas el
1".1 MEDIDAS ANTES DE INICIAR EL TRABAJO &ntes de iniciar el tra(a+o en la 'ona desener!i'ada de(en se!uirse los si!uientes /asos: @
"erificar ue se ayan efectuado las descone)iones y est
@
acer una /rue(a de "olta+e en las (arras y líneas desener!i'adas
@
/oner a tierra la instalación o eui/o
1".2 PRUEBA DE VOLTAJE El test de "olta+e se de(e efectuar con un /ro(ador de tensión fa(ricado se!n las normas o cuando sea adecuado mediante /rue(a de cis/a. Mediante estos /rocedimientos solo se /uede !aranti'ar ue la tensión /resente 7 E 3& DE E%=ICI7 /ero /uede e)istir otra tensión. De(en re"isarse todas las fases.
89
&ntes y des/u
Prue(a con /
90
5est con /ro(ador de tensión
$I#URA 5" PRUEBA DE VOLTAJE 1".3 ERRAMIENTAS DE PUESTA A TIERRA 3a /uesta a tierra tem/oral !eneralmente se efecta mediante ca(les ue tienen en un e)tremo una /rensa y en el otro un !anco *=er Bi!ura J ,. En el momento del tra(a+o de(e dis/onerse de la cantidad necesaria /ara aterri'ar las fases en todos los /untos en ue sea necesario. De(er#n ele!irse de manera ue corres/ondan al ni"el de tensión del lu!ar de tra(a+o. 3os ca(les de las erramientas de /uesta a tierra tendr#n una sección de /or lo menos 2 mm2.
91
&ntes de usarlas se "erificar# su estado y en caso de ue ayan sido e)/uestas a !ol/es de tensión /ara los cuales no an sido fa(ricadas o est
$I#URA 51 ERRAMIENTAS PARA PUESTA A TIERRA
92
1".4 PUESTA A TIERRA EN DI$ERENTES EQUIPOS 1".4.1 #ENERALIDADES En los esuemas ue se /resentan en esta sección se em/lean los si!uientes sím(olos:
3a /uesta a tierra se ar# asta ue la sección aya sido desconectada
93
(loueada y "erificada la tensión. Cuando e)ista ries!o de tensión desde otras instalaciones de alto "olta+e o secciones de instalaciones se unir#n todas las /artes aterri'adas a una /uesta a tierra en el lu!ar de tra(a+o. El ca(le de esta unión se ele!ir# de acuerdo a la tensión ue /ueda lle!ar al lu!ar del tra(a+o y no ser# menor a 2 mm 2. Esta unión de(er# a(arcar: @ @ @ @
las distintas fases /artes en contacto /ermanente a tierra como /ostes o estructuras erramientas conductoras ue /uedan tener contacto con el suelo o con /artes /uestas a tierra en forma directa o a tra"
En caso de inducción /or corriente de falla o de car!a /ro"eniente de líneas /aralelas de alta tensión se /ueden
tomar otras medidas adicionales con el fin de e"itar diferencias de tensión /eli!rosas en el lu!ar de tra(a+o. El dis/ositi"o de /uesta a tierra se colocar# con una /
1".4.2 PUESTA A TIERRA DE EQUIPOS DE MANIOBRA 3as dimensiones de la /uesta a tierra en el lu!ar de tra(a+o de los eui/os de manio(ra ser#n tales ue /uedan so/ortar las corrientes de falla ue /uedan ocurrir. i todos los /untos de cone)ión est#n en el mismo recinto o cu(ículo o en caso de instalaciones e)teriores si son "isi(les desde el lu!ar de tra(a+o solo ace falta acer una cone)ión a tierra. En caso contrario de(er# acerse una cone)ión en cada cu(ículo o lu!ar de tra(a+o.
94
1".4.3 TRANS$ORMADORES e reali'a so(re los conductores de alimentación del transformador entre el lu!ar de cone)ión y el lu!ar de tra(a+o aun si el tra(a+o se reali'a en solo una de las fases. Cuando el tra(a+o se reali'a en un transformador con un (o(inado au)iliar no es necesario aterri'arlo. in em(ar!o de(er# uedar aislado mediante /untos de descone)ión "isi(les. 3a /uesta a tierra de(er# ser "isi(le desde el lu!ar de tra(a+o. En caso de ue esto no sea /osi(le de(er# /onerse una cone)ión au)iliar con el fin de !aranti'ar la se!uridad de los tra(a+adores.
95
$I#URA 52 PUESTA A TIERRA DE TRANS$ORMADORES
1".4.4 TRANS$ORMADORES DE POTENCIAL En los transformadores de /otencial inducti"os se efectuar# la /uesta a tierra en el lado del /rimario y se desconectar# el lado secundario.
$I#URA 53 TRANS$ORMADOR DE POTENCIAL INDUCTIVO En el caso de los transformadores ca/aciti"os si el tra(a+o se reali'a en la /arte
96
ca/aciti"a se de(en /oner a tierra am(os lados de esta /arte. i el tra(a+o se reali'a fuera de esta /arte de(e considerarse el ries!o de tensiones residuales. Para casos de tra(a+o en la /arte del transformador se desconectar# y ser# /uesta a tierra de la misma forma ue en los transformadores inducti"os.
$I#URA 54 PUESTA A TIERRA DE UN TRANS$ORMADOR DE POTENCIAL CAPACITIVO
1".4.5 DISPOSITIVOS DE CONEION, INTERRUPTORES, SECCIONADORES, $USIBLES
97
3a /uesta a tierra se efectuar# a am(os lados del a/arato o en la sección de la instalación ue est# directamente conectada al mismo.
$I#URA 55 PUESTA A TIERRA DE DISPOSITIVOS DE CONEION 1".4.6 CONDENSADORES i se dis/one de un seccionador de R(y/assR se (louear# en la /osición de a(ierto y se colocar# una /uesta a tierra en sus dos e)tremos. 3a /uesta a tierra se efectuar# a am(os lados del condensador /ues /ueden e)istir "olta+es residuales. En el caso de conden@sadores en /aralelo se colocar# una /uesta a tierra entre el /unto de cone)ión y el (anco adem#s de otra en el neutro si e)iste.
98
$I#URA 56 PUESTA A TIERRA DE CONDENSADORES EN PARALELO En el caso de condensadores en serie se de(e colocar una /uesta a tierra so(re la /arte de la instalación a la ue esta conectada el (anco.
99
$I#URA 57 PUESTA A TIERRA DE CONDENSADORES EN SERIE 1".4.7 REACTORES Y AUTOTRANS$ORMADORES 3a /uesta a tierra se ace de la misma manera ue en un transformador de /otencia.
100
$I#URA 5 PUESTA A TIERRA DE REACTORES Y AUTOTRANS$ORMADORES 1".4. #ENERADOR 3a /uesta a tierra se ace tan cerca de los terminales de fase del !enerador como sea /osi(le.
101
$I#URA 5! PUESTA A TIERRA DE UN #ENERADOR 1".4.! MOTOR 3a /uesta a tierra se ar# tan cerca como sea /osi(le de los terminales de fase.
$I#URA 6" PUESTA A TIERRA DE UN MOTOR
1".4.1" CONVERTIDOR ESTATICO DE CORRIENTE 3a /uesta a tierra se efectuar# tanto del lado de corriente alterna como del de corriente directa.
102
$I#URA 61 PUESTA A TIERRA DE UN CONVERTIDOR ESTATICO DE CORRIENTE
1".5 ENTRADAS DE LINEAS Cuando se tra(a+e en las entradas de las líneas de(er# /onerse una /uesta a tierra entre las fases. En caso de ue e)ista ries!o de un contacto accidental con el ilo de !uarda tam(i
fases. En el momento de remo"erla se se!uir# el /roceso in"erso. En caso de ue la estructura ten!a elementos aterri'ados la /uesta a tierra tam(i
103
$I#URA 62 PUESTA A TIERRA DE LINEAS
1".6 PUESTA A TIERRA DE EQUIPOS VOLUMINOSOS Dentro de esta cate!oría se com/renden !ras mauinaria similar andamios /lataformas escaleras y andamios fa(ricados con material conductor. En caso de tra(a+os so(re instalaciones desconectadas y /uestas a tierra de(er#n unirse a
104
$I#URA 63 PUESTA A TIERRA DE EQUIPO VOLUMINOSO Cuando se tra(a+a desde una /lataforma aislada no es necesaria la /uesta a tierra de los eui/os ni la unión a las instalaciones siem/re y cuando la /uesta a tierra se efecte cerca del lu!ar en ue se tra(a+a.
105
APENDICE N?1 CALCULO DEL CALIBRE DEL CONDUCTOR PARA LA MALLA DE TIERRA
87
1.
C@9+9/ :&9 +*98%& :&9 +/(:+)/% =*%* 9* >*99* :& )&%%* +/(':&%*(:/ &9 &'&%/ )<%>+/ Para el c#lculo del cali(re ue se de(e em/lear en el te+ido de la malla de tierra se utili'a la fórmula sim/lificada incluida en el Est#ndar 8@1986 de la IEEE.
IO & T Ylo! 1 W *5m @ 5a,*2$-U5a, U 1 X * $$ , Z
donde: I: Corriente de falla a tierra *&, &: &rea trans"ersal del conductor en RCircular MilsR *CM, : Duración de la falla *se!undos, 5m: 5em/eratura m#)ima /ermisi(le /ara el co(re *EC, 5a: 5em/eratura am(iente *EC, 1 CMO4 mm2 5omando: IO O 5mO 5aO
$ V& $ se!. 18$ EC $8 EC
De donde se o(tiene &O 11--4 CM lo ue eui"ale a 482 mm 2. Con lo cual se /uede em/lear ca(le 2 &A0 *64-2 mm 2,. in em(ar!o considerando ue el interru/tor no des/e+e la falla en $ sino en 1 se!undo se o(tiene: &O 16 mm2 y se de(e utili'ar ca(le - &A0 *1424 mm 2,.
87
APENDICE N?2 ESPECI$ICACIONES TECNICAS PARA LOS ELECTRODOS DE PUESTA A TIERRA
89
1. D&'+%=+-( #&(&%*9 Estas es/ecificaciones se refieren a "arillas de 124 mm *12R, 16 mm *8R, y 19. mm *$-R,. 3as "arillas de(en tener un alma de acero sólido recu(ierta con un re"estimiento uniforme de co(re. El co(re de(e a/licarse electrolíticamente formando un la'o metalr!ico entre los dos elementos. El alma de acero de(e estirarse en frío de acuerdo a la orma &5M &18 &II C114. El re"estimiento ser# ti/o D?P aleación E122 de acuerdo a la orma &5M ;@ 42.
2. C*%*+)&%')+*' * A+*8*:/ 3a su/erficie de(er# estar li(re de im/erfecciones de acuerdo a las normas de re"estimiento comercial.
8 L(&*9:*: 3as "arillas de(er#n ser rectas y su linealidad no de(er# e)ceder las es/ecificaciones si!uientes R 2- mm /or cada $-8 cm *11R /or /ie lineal,.
+ E)%&>/' :& 9* *%99* 3as "arillas ser#n de /unta cónica en un e)tremo con un #n!ulo de -E. El otro e)tremo ser# cortado en forma cuadrada y (iselado.
: R&&')>&()/ :& +/8%& El re"estimiento de co(re de(er# ser continuo so(re la "arilla con e)ce/ción de las /untas y los e)tremos (iselados. El es/esor del re"estimiento de(er# ser de 2- mm mínimo.
3. P%&8*' *9 %&&')>&()/ :& +/8%& * A:F&%&(+* Para esta /rue(a se toma una "arilla de -42 cm de lar!o *18R, con un e)tremo cortado en /unta a -E y se coloca entre dos /rensas de metal se/aradas una distancia i!ual al di#metro de la "arilla menos 1 mm. e tira de la "arilla asta ue se ras/e suficiente metal /ara e)/oner el re"estimiento entre la en"oltura y la "arilla. e ace/ta ue la en"oltura se Rras/eR en el roce con las /rensas /ero
89
no de(e /resentarse otra e"idencia de se/aración de la en"oltura y el alma de acero *RdescascaramientoR,.
8 D&/%>*+-( & tem/eratura am(iente se sostiene rí!idamente una "arilla en una /rensa. En el e)tremo li(re a una distancia i!ual a - "eces el di#metro de la "arilla se a/lica una fuer'a normal asta ue se lo!re una deformación /ermanente *formando un #n!ulo de $E,. &l final de la /rue(a no de(en /resentarse re"entaduras en el re"estimiento.
4. R&'')&(+* * 9* )&('-( 3a resistencia a la tensión no de(e ser menor ue 2466 V!cm 2 *4 li(ras /or /ul!ada cuadrada,.
5. T*>*G/ :& 9* *%99* 3as "arillas /ueden ser de 1829 m *6\, 2-$8 m *8\, o $-8 m *1\,R 124 mm *12R,. El di#metro de(e ser:
D@>&)%/ (/>(*9
D@>&)%/ =%/>&:/
124 mm *12R, 188 mm *8R, 19 mm *$-R,
124 mm *12R, 188 mm *8R, 1424 mm *$-R,
6. M*%+*' :& 9* *%99* Cada "arilla de(er# tener una marca dentro de los $ cm de su /arte su/erior en la ue se indiuen su lar!o y di#metro.
7. E>=*H& 3as "arillas se em/acar#n en !ru/os con cinta adesi"a refor'ada o fa+as met#licas /eueas. 3os !ru/os se unir#n /or medio de correas met#licas /ara formar (ultos. e!uidamente se indica la manera en ue se de(en em/acar:
T*>*G/ (/>(*9
C*():*: :& *%99*' C*():*: :& ;%=/' =/% ;%=/ =/% 89)/
89
124 mm *12R, 188 mm *8R, 19 mm *$-R,
1 1
ANALISIS $ISICO Y QUIMICO DE LAS VARILLAS DE COBRE 1. A+&%/ T=/ estirado en frío se!n orma &5M &18 &II C114 A(@9'' H>+/
C : 1T @ 2T Mn : $T @ 6T P : 1T m#)imo : T m#)imo
P%/=&:*:&' '+*' P%/>&:/
T/9&%*(+*
@ %esistencia a la tensión: 6864 V!cm 2 @1$T @ 9T @ %esistencia al límite el#stico: 2466 V!cm 2 R1$T @ Elon!ación en 8 mm 8 mm 1T @ 26T
2. C/8%& T=/ D?P aleación E 122 CD& A(@9'' H>+/
Cu : 999T P : $T @ 6T
3. P%/+&'/ :& *=9+*+-( :&9 +/8%& *9 *+&%/ El co(re de(e a/licarse electrolíticamente a la (arra de metal estirada en frío usando eui/o de !al"ano/lastia. El resultado de(e ser un re"estimiento de es/esor uniforme ase!urando una lar!a "ida a las "arillas li(re de corrosión.
4. S&99/ =%/)&+)/% :&9 %&&')>&()/ 3as "arillas de(en tratarse uímicamente con un deri"ado de (en'otria'ol ue forme un re"estimiento en la "arilla y retarde la corrosión del metal /or el contacto con la atmósfera.
APENDICE NE3 PRUEBAS PARA LOS CONECTORES A COMPRESION
1. PRUEBA MECANICA INDIVIDUAL S& &&+)* &( +*:* /8%*
1
Esta /rue(a se reali'ar# tomando un mínimo de cuatro muestras de las cone)iones /ara cada ti/o de unión em/leadas en la malla de tierra. De+ar una distancia li(re de ca(le de 2 cm en cada e)tremo del conector con el fin de su+etarlo al di/ositi"o de /rue(a. e marcan los e)tremos del conector y del ca(le a fin de determinar si u(o des/la'amiento. e a/lica la car!a al con+unto tomando los e)tremos del ca(le a una "elocidad de 62 mmmin. 3a car!a mínima ue se de(e a/licar es la indicada en la 5a(la E1. &l concluir la /rue(a se de(e "erificar si u(o des/la'amiento de ser así se reca'arían las cone)iones.
2. PRUEBAS EN $ABRICA 2.1 P%&8* :& '/=/%)& :& &'&%/' &9&+)%/>*;(<)+/' &l finali'ar esta /rue(a la resistencia ómica no de(e ser su/erior a 1 "eces la medida antes de reali'arla. En conectores ue se /ueden em/lear en un ran!o de cali(res de ca(le se ar# la /rue(a con los conductores de mayor y menor cali(re. e esco!e una muestra de cuatro cone)iones las cuales se someten a la descar!a de una corriente de falla druante 2 se!undos. Esta corriente tiene una ma!nitud del 8T del "alor sim
1
2.2 P%&8* :&9 ;%=/ :& 9/' @+:/' e toman cuatro muestras se mide su resistencia ómica y se someten al !rado de con!elamiento. e someten las muestras a un /roceso de corrosión acelerado usando #cido nítrico. e a/lica una corriente de falla /or un /eríodo de 1 se!undos y se "erifica /osteriormente la resistencia.
2.3 P%&8* :&9 ;%=/ *9+*9(/ e toman cuatro muestras se mide su resistencia ómica y se someten al !rado de con!elamiento. e someten las muestras a un /roceso de corrosión salina acelerado. e a/lica una corriente de falla /or un /eríodo de 1 se!undos y se "erifica /osteriormente la resistencia.
5&;3& E1 C&%0& MIIM& P&%& P%FE;& MEC&IC& Cali(re ca(le de Co(re *&A0 o Vcmil, 2 1 2 $ -
Di#metro de ca(le de acero o "arilla */ul!., @@@@ 16 416 @@@@ 12
Car!a Mínima *, 1$$ 1$$ 222 222 222
1
INDICE DE $;%*' Bi!. J1 Ca(les (a+antes de las estructuras a la malla de tierra
P#!ina 1-
Bi!. J2 Ca(les de tierra en canastas met#licas
16
Bi! J$ Conector de malla de tierra ti/o Rcru'R
14
Bi!. J- Cone)ión de los ca(les en los cruces de la malla 18 Bi!. J Conector RDo(le CR
18
Bi!. J6 Em/alme de dos conductores mediante un conector Do(le C
19
Bi! J4 Cone)ión de los ca(les en los e)tremos de la malla
19
Bi!. J8 Cone)ión de las "arillas a la malla
2
Bi!. J9 Ca(les de tierra so(re el ni"el del suelo *e)/uestos,
2
Bi!. J1e/aración entre ca(les de tierra y otros conductores
21
Bi!. J11F(icación de las !ra/as /ara su+etar ca(les de tierra
21
Bi! J12
Detalles de cone)ión de un ramal
22
Bi!. J1$Ca(les de tierra en ductos
22
Bi!. J1-5erminal de com/resión /ara aterri'amiento de estructuras
2-
Bi!. J1Conector /ara su+etar el ca(le (a+ante a la estructura
2-
Bi! J16
24
Intercone)ión de la malla de tierra y los !ru/os de "arillas
Bi!. J14Ca+a de re!istro del sistema de electrodos
24
Bi!. J18&terri'amiento de un transformador de /otencia
28
Bi!. J19&terri'amiento del neutro de un transformador mediante un (anco de resistencias
29
Bi!. J2&terri'amiento de los /ararrayos en la su(estación
$
Bi!. J21&terri'amiento de los mecanismos de o/eración
$1
Bi! J22
&terri'amiento de los transformadores de instrumentos
$1
Bi!. J2$&terri'amiento de las ca+as de cone)ión de los transformadores de instrumentos
$2
Bi!. J2-&terri'amieto de eui/os no atornillados a la estructura
$$
Bi!. J2&terri'amiento de ta(leros de cone)ión
$-
Bi! J26
&terri'amiento de su(estaciones com/artimentadas
Bi!. J24&terri'amiento de /aneles /ara eui/o de /rotección y control
$ $6
1
Bi!. J28&terri'amiento de los eui/os a la (arra de tierras del /anel Bi! J29
$4
&terri'amiento de eui/os de comunicación y similares
$4
Bi!. J$&terri'amiento del sistema de distri(ución de C.&. en una su(estación
-
Bi!. J$1&terri'amiento de los /ostes de la malla /erimetral
-2
Bi!. J$2
&terri'amiento de los /ortones de la malla /erimetral
-$
Bi!. J$$E)tensión de la malla de tierra en las "ías de acceso
-$
Bi!. J$-Monta+e de las a!u+as e ilo !uarda
--
Bi!. J$Monta+e de las a!u+as e ilo !uarda *=ista lateral,
-
Bi! J$6
Enlace de "arilla de tierra @ ca(le de co(re
-6
Bi!. J$4Enlace del ilo de !uarda @ ca(le de co(re
-6
Bi!. J$8Enlace del (a+ante del /ararrayos a la malla de tierra
-4
Bi! J$9
&terri'amiento de los ancla+es de los /ostes
-4
Bi!. J-M
8
Bi!. J-1M
8
Bi!. J-2Circuito de /rue(a m
61
Bi!. J-$Medición de los /otenciales de toue y de /aso
62
Bi!. J--Medición /or el m
66
Bi!. J-Medición de la resistencia de un electrodo
64
Bi!. J-6Medición de un !ru/o de electrodos
68
Bi!. J-4Medición de una malla de tierra /or el m
68
Bi!. J-8Cur"as tí/icas de "ariación resistencia@distancia
69
Bi!. J-9Medición de la continuidad con corrientes altas
4
Bi!. JPrue(a de "olta+e
4
Bi!. J1?erramientas /ara /uesta a tierra
46
Bi!. J2Puesta a tierra de transformadores
49
Bi!. J$5ransformadores de /otencial inducti"os
49
Bi!. J-Puesta a tierra de un transformador de /otencial ca/aciti"o
8
