Memoria Malla Tierra

Proyecto: Normalización Eléctrica Casino Industrial.

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MEMORIA EXPLICATIVA MALLA DE TIERRA.-

Preparado por: Luis Tupa M.

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1.- DESCRIPCIÓN DE LA OBRA A continuación se detalla los cálculos para diseño de malla de tierra para instalación de Casino Industrial en Faena Radomiro Tomic. También se hace referencia a las normas aplicables para este caso. 2.- NORMAS APLICABLES NCh 4/84. La norma Chilena indica como definición y valores aceptables lo siguiente: 10.2.- TIERRA DE PROTECCIÓN 10.2.1.- Toda pieza conductora que pertenezca a la instalación eléctrica o forme parte de un equipo eléctrico y que no sea parte integrante del circuito, podrá conectarse a una puesta a tierra de protección para evitar tensiones de contacto peligrosas. 10.2.2.- La puesta a tierra de protección se diseñará de modo de evitar la permanencia de tensiones de contacto en las piezas conductoras señaladas en 10.2.1, superiores al valor de tensión de seguridad prescrito en 9.0.6.3. 10.2.3.- La protección ofrecida por una tierra se logrará mediante una puesta a tierra individual por cada equipo protegido, o bien, mediante una puesta a tierra común y un conductor de protección al cual se conectarán los equipos protegidos. Ver hoja de norma Nº 15. 10.2.4.- La resistencia de cada puesta a tierra de protección en cualquiera de las dos soluciones no deberá ser superior a: Rtp =

Vs K In

(a)

En donde K se define por la siguiente tabla:

9.0.6.3.- Para los efectos de aplicación de esta Norma, se considerarán como máximos valores de tensión a los cuales puede quedar sometido el cuerpo humano sin ningún riesgo, 50 V en lugares secos y 24 V en lugares húmedos o mojados en general y en salas de operaciones quirúrgicas en particular.


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In, se define como la corriente nominal de la protección considerada. Para nuestro caso se tiene un consumo aproximado de 500 amperes. O sea en un cálculo rápido se remplazan valores en formula indicada (a) con lo cual se tendría: Rtp= (24/1.25 x 500)= 0.04 Ohm 3.- Calculo de malla de tierra Se utiliza el método de Schwarz, para el cálculo teórico de la malla de tierra, según esto se describe las siguientes formulas:  ; Rm = ϕe ln 2 L πL   hd

K1 = 1.43 −

K 2 = 5.5 −

  K1L + − K   2 S  

2.3h A − 0.044 B S

Resistencia de malla

; Coeficiente de Schwarz

8h  h A + 0.15 − S  S  B

; Coeficiente de Schwarz

(b)

(c) (d)

En la figura Nº 1, se presenta el tipo de reticulado utilizado en la confección de la malla de tierra.

Figura Nº 1: “Diagrama de reticulado malla de tierra”


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Para calcular estos valores se definen los siguientes parámetros según la tabla Nº 3, según el diagrama de reticulado: A B S L h d

: : : : : : ϕe :

Largo reticulado de malla Ancho reticulado de malla Área de malla AxB Largo del conductor [(3xB) + (3xA)] Profundidad de enterramiento Diámetro del conductor (4/0 Awg) Resistividad del terreno

5 mt 5 mt 25 m2 30 mt 0,8 mt 0.01168 mt 100 [ohm / m]

Tabla Nº1: “Parámetros para calculo de Resistencia de malla” Reemplazando los valores de la tabla, en la formula (c) y (d) se obtienen los valores: K1 = 1.018 y K2 = 4.21, Al ingresar dichos valores formula (b), se obtiene lo siguiente: Rm = 0.0884ϕe ,

De acuerdo a esto el valor de la resistencia de la malla de tierra queda en función de la resistividad del terreno. Considerando un valor típico de resistividad 100 [ohm/m], considerando el tipo de suelo arenoso, se tiene que la resistencia de la malla de tierra es: Rm = 8.84 [ohm] 3.1.- METODO PARA REDUCIR RESISTIVIDAD. El valor de resistencia de la malla seria el valor teórico considerando ϕe de 100 ohm/m y sin considerar ningún tipo de tratamiento. En el proceso de construcción


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de la malla de tierra se efectuaran trabajos para mejorar este valor, tales como: • Antes de instalar el conductor debería compactarse el suelo, aplicando a su vez abundante agua a la excavación. • Se aplicara aditivo para mejorar la resistividad del terreno (Erico Gel) a razón de 3 Kg por metro lineal. Con esto se podría bajar la resistencia de la malla hasta 80% (dato entregado por el fabricante). • El relleno se aplicara una capa de tierra vegetal y posteriormente con el mismo material de suelo retirado, el cual se harneara. Lo anteriormente explicado se justifica mediante los gráficos mostrados a continuación, en donde se puede apreciar el efecto de los métodos aplicados para mejorar la resistividad y por ende la Resistencia (R m). Fuente: http://www.procobre.org/archivos/pdf/download_biblioteca/MX/junio/conductores/u nidad6

Figura Nº2: “Resistividad del terreno en función de la humedad”

Figura Nº 3: “Resistividad en función del porcentaje de sales aplicadas”


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Figura Nº 4. “Resistividad del terreno en función de la compactación de suelo”

4.- CONCLUSION • •

Después de haber calculado el la resistencia de la malla de tierra propuesta y considerando bajar esta resistividad con los métodos explicados en el punto 3.1 se lograría bajar a 4.4 (Ohm), 50% de Rm. En el punto 2 se calculo R tp de 0.04 (Ohm), siendo este un valor bastante inferior al que se obtiene teóricamente, ante lo cual la norma NCh 4/84 indica lo siguiente:

10.2.6.- En caso de no poder cumplir las exigencias indicadas en 10.2.4 y 10.2.5, se deberá adoptar alguna de las medidas de protección contra contactos indirectos indicadas en la sección 9. En sección 9 de Nch 4/84 aplica el siguiente punto: 9.2.5.- En los sistemas de protección clase B se exige la puesta a tierra o puesta a neutro de las carcazas metálicas, asociando ésta a un dispositivo de corte automático que produzca la desconexión de la parte de la instalación fallada; dentro de esta clase encontramos los siguientes sistemas: • Puesta a tierra de protección y dispositivo de corte automático operado por corriente de falla. • Neutralización y dispositivo de corte automático operado por corriente de Falla. •

No obstante lo anteriormente indicado se realizaran mediciones de la resistividad especifica del terreno y la resistencia de malla de tierra mediante instrumento “Medidor de resistividad-aislación”, para comprobar el valor final de la puesta a tierra.


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Memoria Malla Tierra

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