Spat

DISEÑO DE PUESTA A TIERRA

PRESENTACIÓN

ESTACIÓN:

EBC CDMTE. BARRERA

UBICACIÓN: DISTRITO CALLERIA PROVINCIA CORONEL PORTILLO DEPARTAMENTO UCAYALI

TIPO DE TERRENO:

ARENA ARCILLOSA

COLOR DE TERRENO:

MARRON OSCURO

MÉTODO APLICADO:

WENNER EQUIPO EMPLEADO: INSTRUMENTO INSTRUMENT O DIGITAL MARCA MEGABRASS MEGABRASS Modelo: MTD 20Kwe N° DE SERIE: OC1194L

FECHA DE EJECUCIÓN DE LAS MEDIDAS : 05 de Enero del 2011

Av. Hermes N° 158, Urb. Olimpo 3ra etapa – Ate, Lima Teléfonos Fijo: 3588687 Móvil: 999965943 Correo: [email protected]

MEDIDA DE RESISITIVIDAD DE TALARA NORTE

MEDICION A 1 m


MEDICION A 2 m


MEDICION A 3m


MEDICION A 4 m


CERTIFICADO DE CALIBRACIÓN

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN

1.0 DATOS DE CAMPO




MÉTODO A UTILIZAR: WENNER O DE LOS 4 ELECTRODOS. Básicamente consiste en clavar 4 electrodos igualmente distantes y aumentando escalonadamente esas distancias se pueden obtener una estratificación del suelo .

La resistividad (ρ) formulada por:

Si se cumple a >> p

EQUIPO UTILIZADO: Marca: Megabras Serie: OC1194L Procedencia: Brasil Fecha de calibración : 22 de mayo del 2011


1.- DISEÑO Y CONSTRUCCION: DISTANCIA (m)

TOMAS DE RESISTIVIDAD (Ω)

RESISTIVIDAD(Ω)

a

1

2

PROMEDIO

1

15.48

15.73

15.61

2

15.84

16.07

15.96

3

16.88

18.25

17.57

4

18.55

18.71

18.63

CALCULO DE LA RESISTIVIDAD APARENTE DEL TERRENO

  

Nro. DE MEDICION 1

ESPACIAMIENTO RESISTIVIDAD(Ω) (m)

RESISTENCIA APARENTE (Ωm)

1

15.61

98.1

2

2

15.96

200.6

3

3

17.57

331.2

4

4

18.63

468.2


Utilizando el AGI Earthlmager tenemos:

De la simulación realizada se obtiene: h1= 1.12 m ρ1=140.3 Ω-m ρ2=235.0 Ω-m

Que corresponde a un suelo con 2 estratos de las siguientes características: Como la altura h es 1.12 metros y descontando el espesor de 0.25m por la caja de registro y considerando las profundidades de capa de cada electrodo iguales a h1’=0.87m y h2’= 1.53m, y las ρ1= 140.3 Ω-m y ρ2=235.0Ω-m; obtendremos resistividad aparente:

ρa=188.80 Ω-m

Tenemos un porcentaje de reducción por el uso de CEMENTO CONDUCTIVO GEO CEM y Bentonita del orden del 80%, resultando la resistividad de diseño como: ρd = 37.76Ω-m


2. CALCULO DE LA RESISTENCIA DEL SPAT CALCULO DE LA RISISTENCIA DE UN ELECTRODO:

Usaremos la Formula de R. Rudemberg para calcular la resistencia lograda por un electrodo:



Resistividad de diseño (ρd)

37.76 Ω-m

Longitud de la jabalina (L)

2.4m

Radio de la Jabalina (r)

0.009525 m

Resistencia de un electrodo (Re)

15.58Ω

RESISTENCIA DE UN ELECTRODO (Re) = 15.58Ω


CALCULO DE RESISTENCIA DE ELECTRODOS EN PARALELO TABLA NUMERODE BARRAS 1

F 1.03

NUMERODE BARRAS 8

F 1.68

2

1.16

12

1.8

3

1.29

16

1.92

4

1.36

20

2.00

8

1.68

24

2.16

Donde: Resistencia de un electrodo (Re)

15.58Ω

Número de electrodos

2.00

Factor de tabla

1.16

Resistencia de electrodos en paralelo(Rr)

9.04Ω-m



RESISTENCIADE ELECTRODOS EN PARALELO (Rr) = 9.04Ω-m


CALCULO DE LA RESISTENCIA DE MALLA A TIERRA

Resistividad de la primera capa (ρ1)

140.3 Ω-m

Porcentaje de reducción (80%)

28.06Ω-m

Ancho del fleje de cable de 70mm – en m.

0.07 m

L (longitud del fleje – mínimo – en m.)

6.00 m.

D (profundidad de enterramiento – en m.)

0.50 m.

Resistencia a Malla a Tierra (R)

5.68Ω



RESISTENCIA A MALLA A TIERRA (R) = 5.68 Ω


CALCULO DE LA RESISTENCIA MUTUA

Resistividad del diseño (ρd)

37.76Ω-m

Longitud total (Ltot)

6.00m

Longitud del Electrodo (L)

2.40m.

Resistencia Mutua (Rm)

3.21Ω-m



RESISTENCIAMUTUA (Rm) = 3.21Ω-m


CALCULO DE LA RESISTENCIA TOTAL DEL SISTEMA (RT) Fórmula de Schwartz.

Resistencia de la malla a tierra (R)

5.68 Ω-m

Resistencia de Electrodos en paralelo (Rr)

9.04Ω-m

Resistencia mutua (Rm)

3.21Ω-m

Resistencia Total del Sistema (Rt)

4.94Ω



RESISTENCIA TOTAL (Rt) = 4.94Ω


OBSERVACIONES Se obtiene en los cálculos anteriores que con 2 electrodos se llega a lo cumplir la norma de no superar los 5 ohmios por lo tanto, se considerará por seguridad:



2 POZOS VERTICALES

3. PRODUCTO QUIMICO A UTILIZAR:

Bentonita Sódica: La bentonita a utilizar será SODICA, no aceptándose otro tipo como la bentonita Cálcica y otros, la Bentonita a emplear será con alto contenido de sales, aluminio hidratado que se componen por un mineral arcilloso de montmorillonita, el cual presenta buenas propiedades geológicas y alta capacidad de absorción de agua. La bentonita sódica es una montmorillonita que se encuentra en forma natural y que contiene un alto nivel de iones de sodio.

Cemento Conductivo: Por cada pozo aplicar 50 Kg de cemento conductivo Geo-Gem o similar, en zanja aplicar 25Kg por cada 1,8 metros lineales. Por su composición química libre de Sales corrosivas. GEO-GEM protege al electrodo de los efectos de la corrosión sin dañar el medio ambiente GEO-GEM, actúa incrementando la superficie de contacto del electrodo y de esta forma reduciendo drásticamente la Resistencia de la Puesta a Tierra por encima de los 90% dependiendo cual sea el tipo de terreno así como el valor final deseado. GEO-GEM tiene el siguiente rendimiento: Pozo Vertical: 2 sacos por pozo, para un relleno con tubo de 4” de diámetro, Zanja Horizontal: 1 saco

por cada 1.8m lineales para un relleno de 6cm de espesor GEO-GEM se vende en polvo y puede ser utilizado seco o combinado con agua en una proporción de 11lt de agua x saco de 25kg, para formar una mezcla con consistencia de lodo. GEO- GEM viene empaquetado en sacos de 25 Kg.


4. PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN DE POZOS

Después de haber realizado la excavación de cada pozo en 3 metros de profundidad y 0.80m de diámetro, se procede a humedecer las paredes y el fondo para reactivar las sales naturales. 





Cernir o tamizar la tierra de cultivo en malla cocada ½”, mezclar con bentonita sódica 90kg (03 sacos de 30kg) por cada metro cúbico de tierra. El cemento conductivo Geo- Gem se vierte colocando sobre un molde de PVC de 4” de diámetro y 0,50m de longitud, este molde debe de circunvalar el eje de la jabalina de cobre, y se apila conforme va subiendo de nivel del apisonado compacto de mezcla de tierra y bentonita exterior. Dentro del molde de PVC se aplicará el cemento conductivo puro y en seco en una cantidad de 50 kg. (02 sacos de 25kg) de cemento conductivo por cada pozo. Por el exterior del molde se aplicará la mezcla tierra de cultivo con bentonita compactando en capas de 0,20 m y agregando agua en pequeñas cantidades, repitiendo el procedimiento hasta cubrir el 80% del electrodo.

5. PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION DE ZANJA:









En la zanja de interconexión de 0,4m por 0,5m de profundidad, humedecer tanto las paredes como el fondo con abundante cantidad de agua, colocar una capa de 0,10m alto de tierra de cultivo mezclada con bentonita sódica en proporción 90kg (03 sacos de 30kg) por cada m3 de tierra de cultivo tamizada en malla de 1/2". Con un molde de madera en dimensiones de 0.06 x 0,27m verter el cemento conductivo en seco cubriendo por completo el fleje en una proporción de un saco de 25kg por cada 1,8 metros lineales de recorrido. Llene los siguientes 0.20 m de la mezcla de bentonita y compacte con un pisón; repita la operación hasta llegar al nivel superior o nivel de piso terminado. El estudio contempla reemplazar la tierra extraída de la excavación por tierra de cultivo para sistemas de tierra.


6. CONCLUSIONES:

Las especificaciones técnicas sobre el cual el diseño está sustentado basados en NEC artículo 250-G y los acápites correspondientes.

El diseño de SPAT será de 02 electrodos de cobre en forma vertical enmallados con una longitud de 5 m con lo cual no se supera los 5Ω de resis tencia total en el SPAT.

Resistencia del sistema

4.94Ω

Resistividad primera capa

140.3Ω-m

Porcentaje de reducción

80%

Profundidad de la malla a instalar

0.5 m

Diámetro del electrodo a utilizar

¾pulgada (0.01905 m)

Dimensiones del conductor

70 x0.3 mm(fleje desnudo)

Distancia entre pozos

6.00m

No. De pozos c/jabalina y cajas de registro

2

No. De cajas de registro adicionales

0

Dosis de bentonita en pozo

  

Dosis de bentonita en zanja

  

Dosis de CEMENTO CONDUCTIVO GEO CEM en pozo Dosis de CEMENTO CONDUCTIVO GEO CEM en zanja

50 Kg por jabalina 25 Kg por cada 1,8 m lineales


Spat

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