METODOLOGIA IEEE 80 IMPORTANCIA DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
“Una puesta a tierra es quizás la parte mas importante de una instalación eléctrica y debe dársele el tratamiento acorde con su trascendencia”
PASOS PARA LOGRAR EXCELENTES SPT 1. Determinación de Parámetros: • • • • • • • • • •
Fijar la RPT objetivo Esta Establ blec ecer er las las tens tensio ione ness de segu segurid ridad ad perm permititid idas as Defin finir Te Tempe mperatu ratura rass máx máxima ima y amb ambie iennte Calcu lcular lar la la cor corri rieente nte de de fa falla lla a tie tierra rra Defin finir el tiemp iempoo de de de despej spejee de de la la fa falla lla Obte Obtene nerr los los nive nivele less de de ais aisla lami mien ento to (BIL (BIL)) de de equ equip ipos os Revis visar pla planos nos de la inst instaalac lación ión Determinar área disp isponible Estu Estudi dioo de de la resi resist stiv ivid idad ad del del ter terre reno no,, per permi mititivid vidad ad,, PH PH Seleccionar pa parámetros ddee ra rayos E2TR @ 2010
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2. Diseño • • • • • • • • • •
Recopilar programas y normas necesarios Definir la geometría del SPT Seleccionar tipos de electrodos y cantidad Definir profundidad de enterramiento del electrodo según el terreno Escoger el material y resistividad de la capa superficial Definir el tamaño de la retícula si es malla Definir longitud de contrapesos Calcular calibre y longitud del conductor Calcular la RPT Ajustar valores
3. Análisis del comportamiento • • • •
Calcular tensiones de seguridad Calcular GPR (Máximo potencial de la malla respecto a una tierra remota) Evaluar el comportamiento transitorio Confrontar valores respecto a las especificaciones E2TR @ 2010
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4. Topología • • • • •
Definir colas de cables Ubicar cajas de inspección Definir rutas de cables Ubicar barajes equipotenciales Interconectar con otros SPT
5. Materiales y cantidades de obra • • •
Hacer listado de materiales Fijar costo de la Mano de obra, equipos, herramientas, materiales, accesorios Elaborar presupuesto definitivo
6. Ejecución de la obra • • • •
Nombrar el responsable Hacer un cronograma Construir el SPT Levantar planos “As Built”
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7. Mediciones de comprobación • •
De RPT De tensión de paso
• •
De tensión de contacto De equipotencialidad
8. Detalles finales • • • • • •
Terminar obra civil Señalizar Validar la RPT Hacer inventario de cantidades de obra reales Entregar garantías y memorias de calculo Entregar plan de mantenimiento
Fase de Diseño Condición Geométrica: La malla puede ser cuadrada, en forma de L o rectangular Capa superficial: Es una prenda de garantía para las personas. Puede ser un espacio de aire, caucho sintético o gravilla. En casos de subestaciones internas con piso de concreto se debe se sugiere recubrir el suelo con materiales de caucho o vinilo. La gravilla se debe escoger de alta resistividad (3000 ohms o mas), preferiblemente material triturado o piedra de río menor a ¾” E2TR @ 2010
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Tensiones de Paso y contacto máximas tolerables (Circuito Abierto)
Para una persona de 50kg
•
V Paso Tolerable
=
0,116 × (1000 + 6C s × ρ s ) t c
V Contacto Tolerable
=
V Contacto Tolerable
=
0,116 × (1000 + 1,5C s × ρ s ) t c
•Para una persona de 70kg V Paso Tolerable
Siendo.
=
=
2hs
t c
ρ
ρ s
0,09 × 1 − C s
0,157 × (1000 + 6C s × ρ s )
+ 0,09
Si no se tiene prevista capa superficial de grava ρ s = ρ
; y
C s
=1
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0,157 × (1000 + 1,5C s × ρ s ) t c
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Determinación de la configuración inicial
Longitud total del conductor LT
= Lc + N × Lv
[m]
Donde. Lc
L1 L2 + 1 × L2 + + 1 × L1 [m ] D D
=
Para mallas cuadradas o rectangulares
Calculo del Área
Rg
A = L1 × L2
m2
Calculo
de la RPT
1
= ρ
LT
+
1 1 + [Ω] 20 × A 1 + h × 20 / A 1
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Calculo del máximo potencial de tierra (GPR) GPR = I G × Rg [V ]
Donde. I G
= 1,8 × I 0
[A ] SI GPR> Tension de contacto tolerable
Deben calcularse las tensiones de paso y de malla en caso de falla
Calculo de la tensión de malla en caso de falla
V Malla
=
ρ × I G × K m × K i
Lv Lc + N × Lv 1,55 + 1,22 L1 + L2
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Calculo de la tensión de malla en caso de falla
Donde. K m
=
( D + 2h )2 1 D 2 + ln × h d 2π 16 8h × d
K ii
=1
K ii
=
K h
=
−
h
K ii
4d
K h
+
(2n − 1)π
ln
8
Para mallas con electrodos de varilla a lo largo del perímetro, en las esquinas o dentro de la malla 1
(2n )
2
Para mallas sin electrodos de varilla o con pocas varillas dentro de la malla n
K i
1+ h
Con
=
0,644 + 1,48n
n = na × nb × nc
Donde. na
=
2 Lc L p
nb
=
L p
4 A
0 , 7 A L1 + L2
L × L2 nc = 1 A E2TR @ 2010
L p
=
L1 × L2
2
Para mallas rectangulares
METODOLOGIA IEEE 80 SI Tensión de malla> Tension de contacto tolerable Se debe cambiar la configuracion de la malla De lo contrario se procede a calcular la tension de paso
Calculo de la tensión de paso en caso de falla V Paso
=
ρ × I G × K s × K i
0,75 Lc
+ 0,85 N × Lv
K s
=
11 π 2h
+
1 D + h
+
1 D
(1 − 0,5 )
SI Tensión de paso> Tension Paso tolerable Se debe cambiar la configuracion de la malla De lo contrario …
EL DISEÑO HA TERMINADO
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