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SISTEMAS DE PUESTA A TIE R R A – S P T EN DIEZ LECCIONES

CONFERENCISTA: ING. FAVIO CASAS OSPINA

Medellín, 13 de noviembre de 2013

C

© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina

E-mail: [email protected]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10



1



1720

.

A

. .

1879

1892

B

(

B

)

01/10/1892.

1904 A


.


,

1915

. C

1915 1936

C

1970

B

A. C , .

. .

.

,

. © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina


1

2



3

4



5

6



7



 

Garantizar seguridad a las personas por tensión de contacto (equipotencialidad). Garantizar que no circulen conductores de puesta a tierra.

corrientes

por

los



Garantizar un camino de retorno al punto neutro para las fallas a tierra y discriminar cortocircuitos de fallas a tierra



Obligar a que el Operador de Red (OR) de distribución



quede conectado a tierra y el usuario también. Para TN C-S , compartir las funciones de N y T en una zona y separarlas en otra. © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina E-mail: [email protected]

FUENTE: RETIE COLOMBIA


E-mail: favigel@seg uridadelectricaltd a.com

FUENTE: IEC 2272/0 5

FUENTE: BS 7430 - INGLATERRA

FUENTE: IEEE

FUENTE: IEEE

FUENTE: UIT K.27

2





U$1,489,000

CODENSA

U$2,908,000

EEPPM CHEC ELECARIBE U$466,000

EPSA OTRAS

U$384,000

U$486,000 U$319,000



EN TORRES DE TRANSMISIÓN Más de 20 Ω 43%

Menos de 10 Ω 32%

Entre 10 y 20 Ω 25% © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina


EN ESTACIONES DE COMUNICACIÓN MENOR DE 5 OHMIOS 24%

MAYOR DE 5 OHMIOS 76%

100 © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina






CORRIENTES EN MODO COMÚN

88,7





BARRAJE? © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina


EXAGERACIÓN DEL SOFTWARE







MUY PROFUNDO !!! © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina


ACABAN DE TRAER LA HELADERA NUEVA

OCÚPESE DE CONECTAR LA TOMA A TIERRA


AL RATO

YA ESTÁ, SEÑORA

LA CONECTÉ A LA TIERRA DE ESTA MACETA


Aire

80 % 20 % Tierra (Earth / Ground)



3



Ground (USA)


Earth (Mundo)


(

)

.

, .

,

,

,

,

,

,

. © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina




Aire

Puesta a Tierra (Grounding / Earthing) Tierra (Earth / Ground)

ρ © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina


Red Equipotencial (Equipotential Network / Grounded)

N T

Puesta a Tierra (Grounding / Earthing)


S P T

Grounding System

Earthing System






; .

, . © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina


(


)






(CC) F F

(FT) CC CC

N T

FT FT

FT

FFT



V=120 I>0

V=0 I=0

Tubería





V=120

Aislado Desnudo © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina






4



NERVIOSO:

La corriente (onda) extraña provoca alteración en los impulsos

SOLUCIÓN:

Corte de corriente

Cerebro Ondas Músculos

I QUÍMICO:

I

Disolución (electrolisis) en las células y líquidos

RECETA: 1 ó 2 cucharadas de bicarbonato de sodio en un vaso de agua cada hora. CALORÍFICO:Cuando por un conductor circula corriente, se desarrolla energía en forma de calor. Se producen quemaduras W = RI2t RECOMENDACIÓN: Tratamiento médico a las quemaduras.

+ + + +_ _ _ + + + +_ _

I

I

© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina E-mail: [email protected]

10000 5000

t (ms)

1

2000 1000

DALZIEL (IEEE)

500 200 100

IEC

50 20

I(mA)

10 0. 1 0 . 2

0 .3

1

2

5

10

20

5 0 10 0 2 0 0

5 0 0 10 00 2 00 0 5 0 0 0 10 0 00

ZONA

1

Habitualmente ninguna reacción

ZONA

2

Habitualmente ningun efecto fisiopatológico peligroso

ZONA

3

Habitualmente ningun riesgo de fibrilación

ZONA

4

Riesgo de fibrilación (hasta aproximadamente un 5%)

ZONA

5

Riesgo de fibrilación (hasta aproximadamente un 50%)

ZONA

6

Paro cardíaco, paro respiratorio y quemaduras severas Riesgo de fibrilación (por encima de un 50%)











5



• BAJA TENSIÓN: NEC / NTC 2050 / RETIE / IEC 60364 • DISTRIBUCIÓN: ANSI C2 / IEEE 1410 • SUBESTACIONES: IEEE 80 / IEEE 837 • GENERACIÓN: IEEE 665 • TELECOMUNICACIONES: UIT / EIA / TIA / M OTOROLA • PROTECCIÓN CONTRA RAYOS: IEC 62305 / NTC 4552 • EQUIPO ELECTRÓNICO: IEEE 1100 / IEC 61000-5-2 • MEDICIONES: IEEE 81 / IEC 61557 • TIERRAS TEMPORALES: IEC 61230 / IEEE 1048 © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina E-mail: [email protected]









Sistema de puestas a tierra dedicadas nterconectadas ei © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina E-mail: [email protected]

Configuraciones prohibidas © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina


6



Medición de R esistividad Modelamiento d el suelo

Recolección de datos del sistema de potencia Asuma un diseño preliminar de la PT

Calcule la impedanc ia de todas las PT

Modificaciones a las estructuras, si aplica.

Realice análisis detallado del SPT : Resistencia, tensiones de p aso y contacto en porcen taje del GPR

Calcule el GPR Modificaciones al diseño de la

Evaluación del Nivel de Riesgo

puesta a tierra Cumple los criterios de seguridad?

FIN



5

0

-5

-10

10 10

5

0

14042

-5

-10 14042

10532 10532

7021 7021

3511

3511

0

1

0 5

10

0

5 -5

11 702 10643 9585 8526 7468 6409 5350 4292 3233 2175 1116

0 -1

-5 0

0 -1



r1

r0

Electrodo L

Si r0=L

R = 94%

Cílindro crítico







USO PARA

VALOR MÁXIMO DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

Estructuras de líneas de transmisión.

20 

Subestaciones de alta y extra alta tensión.

1

Subestaciones de media tensión en poste.

10 

Subestaciones de media tensión de uso interior.

10 

Protección contra rayos.

10 

Neutro de acometida en baja tensión. Descargas electrostáticas.

25  25 

Equipos electrónicos sensibles.

5 





7





MATERIAL

CATÓDICO Oro S Plata Cobre Bronce Latón Hidrógeno ANÓDICO Estaño S Níquel Hierro

POTENCIALES ELECTROQUÍMICOS

TEMPERATURA DE FUSIÓN

CONDUCTIVIDA D RELATIVA

+ 1,69 + 0,80 + 0,52

1063 960 1082

71% 106% 100% 30% 21%

0,00 - 0,14 - 0,23 - 0,44

232 1452 1535

14% 16% 14%

Cromo -- 0,74 0,76 Zinc 1,66 Aluminio CARBÓNDECOQUE TERRENOMUYBUENCONDUCTOR

1890 419 660

---30% 60% 0.03% 1X10 -8 %


1. ALTA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA. 2. ALTA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA. 3. ALTA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. 4. MÍNIMA DILATACIÓN LINEAL. 5. MÍNIMA ELONGACIÓN PERMANENTE. 6. GRAN ESTABILIDAD ESTRUCTURAL. 7. RESISTENCIA AL ATAQUE ELECTROQUÍMICO © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina E-mail: [email protected]

Tipo de Electrodo Varilla

Tubo

Fleje

Cable

Dimensiones mínimas Materiales

Diámetro (mm)

Cobre Acero inoxidable Acero galvanizado en caliente

12,7 10 16

70

Acero con recubrimiento electrodepositado de cobre Acero con recubrimiento total en cobre Cobre Acero inoxidable Acero galvanizado en caliente

14

250

15

2000

Cobre Acero inoxidable Cobre cincado Cobre Cobre estañado

Placa

Cobre Acero inoxidable

Área (mm2)

20 25 25

1,8 para cada hilo 1,8para cada hilo

50 90 50 25

Espesor (mm)

Recubrimie nto (µ m)

2 2 2

55

2 3 2

40

25 20000 20000

1,5 6




1

2

3

4 © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina E-mail: [email protected]

1

3

2

4

5

1

2

3

4









8









9



Nivel de tensión de la instalación

AltayExtraAlta

Inspección visual y mediciones (años)

Inspección visual (años)

Baja Media

1 3 2

Sistemas críticos(1) Inspección visual y mediciones (años)

5

6 4

1

1 1


• INSTALAR CONTRAPESOS • HACER ANILLOS ALREDEDOR DE ESTRUCTURAS • HACER MALLAS DE TIERRA EXTENSAS • UTILIZAR CONCRETOS ESPECIALES • UTILIZAR CONCRETOS CONDUCTIVOS • INTRODUCIR ELECTRODOS AL CONCRETO • UTILIZAR ELECTRODOS QUÍMICOS • HACER RELLENOS • UTILIZAR SUELOS ARTIFICIALES © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina E-mail: [email protected]

d

R=

ρ πl

    

* ln 2l

l

l

d

 − 1 * [1 − 0,5 * ( ρ − ρ )0,06 ]   sa dh  

Contrapeso

R =

ρ * ln 8l * 1 − 0,5 * ( ρ − ρ sa d 2π l

[ ( )] [

)0,06 ]

Varilla © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina


1

2

3

4

10












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