Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Lyncole XPT ® Puesta a Tierra “La Unión de Ciencia y Aterramiento ™ DISEÑO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA XPT Puesta a Tierra

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DISEÑO DE SISTEMAS DE

PUESTA A TIERRA

XPT Puesta a Tierra

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Beneficios de Un Sistema de Puesta a

Tierra Diseñado Apropiadamente– Resultados Predecibles

– Seguridad del Personal mejorada

– Mejora de la confiabilidad del equipo

– Protección contra Rayos / Subidas de Tensión

– Rendimiento Mejorado del Equipo

– Menos Ruido Electrónico

– Menos estrés sobre el equipo y menos errores de

funcionamiento

– Calidad de la Energía Mejorada

– Cumple los Requerimientos de Garantía de

Fabricantes

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Información Requerida

– Requerimentos Especificos de Puesta a Tierra

– Propósito del Sistema de Puesta a Tierra

– Información de la Resistencia del Suelo

– Descripción del Suelo/ Informes Geográficas

– Diagrama del Sitio

– Instrucciones Especiales del Cliente/

Especificaciones

– Configuración de la Acometida de Luz

– Carreteras de acceso disponibles

– Gastos Generales / Espacios libres bajo tierra/

Obstrucciones

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Requisitos Típicos de Puesta a Tierra

– NFPA 70 NEC 25 Ω o dos jabalinas

– IEEE Estándar 142 Dependiente de Equipo: 2-10-25 Ω

– IEEE Estándar 1100 Dependiente de Equipo: 5-10 Ω

– Motorola Estándar R-56 5 Ω objetivo, 10 Ω máximo

– Emerson DeltaV (control industrial) 3 Ω

– Torres alta tensión 2-5 Ω objetivo, 10 Ω máximo

– GE Sistemas Médicos 2 Ω objetivo, 5 Ω máximo

– Instalaciones “IT” 1-2-5 Ω objetivo

Resumen: La especificación de resistencia a tierra (tantos ohmios Ω)

varia con La aplicación específica (Puesta a Tierra de neutro, pararrayos, reducción de

ruido electrónico, protección de personal, etc.)

La norma vigente para la aplicación

El país con sus propias normas

El fabricante del aparato / dispositivo particular

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5 OHMIOS Vs. 25 OHMIOS

− Especificaciones para equipo electrónico sensitivo

− Seguridad y rapidez al disipar cargas o potenciales

no deseados

− El tamaño del sistema de Puesta a Tierra

− Punto de Referencia (potencial cero)

− 25Ω en el NEC se aplica a una resistencia máxima

por cada electrodo

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Beneficios de un Diseño a Propósito

– Resultados predecibles

– Resultados comprobables

– Sistema Confiable

–Sistema Específico de Sitio

–Ahorro de Costos

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Puesta a Tierra 25

Caída de

Rayo

18,000AEl Aumento Potencial será

~450KV en el sitio

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Puesta a Tierra 5

Caída de

Rayo

18,000AEl aumento potencial será

~90KV en el sitio

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Elementos / Componentes para Elaborar

Sistemas de Puesta a Tierra• Jabalinas y electrodos de aterramiento

Varillas de cobre, acero, acero bañado por cobre, acero galvanizado

Tubos electrolíticos: verticales o horizontales

• Electrodos incrustados / enterrados en concreto (método “Ufer”)

• Anillo de aterramiento del edificio

• Anillo de aterramiento de la torre (si sea separada del edificio)

• Conductores de aterramiento: el neutro del transformador + alambre de

protección (cable verde)

• Conductor hacia las jabalinas de Sistema de Protección contra Rayos

(los pararrayos)

• Conductores radiales de aterramiento (contrapeso)

• Revestimiento metálico del pozo (cuando esté menos de 8m del edificio)

• Tubería metálica: agua y gas

• Barra de aterramiento de equipos de telecomunicación

• Estructura metálica que toca la tierra

• Cualquier objeto metálico que toca la tierra como cercas, pasamanos

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Componentes de un

Sistema de Puesta a Tierra

– Anillo Enterrado en Tierra (Contrapeso)

– Electrodos de Puesta a Tierra: Vertical &

Horizontal

– Conductores al Electrodos Puesta a Tierra

– Barras de Puesta a Tierra

– Conductor de Puesta a Tierra

– Puente de Unión Equipotencial principal

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Componentes del Sistema

de Puesta a Tierra

En breve, cualquier conductor que

toca la tierra (intencionalmente o no)

es parte del sistema de Puesta a

Tierra (PAT). Nosotros estamos

interesados en lo intencional.

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Componentes de Aterramiento

• Jabalinas y electrodos de aterramiento

• Electrodos incrustados / enterrados en concreto

• Anillo de aterramiento del edificio

• Anillo de aterramiento de la torre (si sea separada del edificio)

• Conductores de aterramiento: el neutro del transformador + alambre

de protección (cable verde)

• Conductor hacia las jabalinas de Sistema de Protección contra

Rayos (los pararrayos)

• Conductores radiales de aterramiento (contrapeso)

• Alambres tensores de la torre

• Varilla de aterramiento de la torre

• Revestimiento metálico del pozo (cuando esté menos de 8m del

edificio)

• Tubería metálica: agua y gas

• Barra de aterramiento de equipos de telecomunicación

• Cualquier objeto metálico expuesto como cercas, pasamanos

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Componentes de Aterramiento y Sus

Limitaciones

Tuberías de Agua

– Gran cantidad de metal bajo tierra ofreciendo una

"teóricamente buena tierra"

– Inconvenientes:

o Difícil de probar / imposible de mantener.

o El plástico destruye la integridad del circuito.

o La condensación y la corrosión se aceleran.

– NO recomendable para aterramiento

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Varillas Clavadas / Hincadas

– Acero bañado por cobre o acero galvanizado

Inconvenientes:

– Acero es activo químicamente: va a oxidar tarde o

temprano

– Fácilmente afectada por el ambiente, pH del suelo, la

temperatura y la humedad

– La resistencia aumenta progresivamente con la edad

al oxidarse

– Por lo general es dañado durante la instalación:

rasguños al clavar

Componentes de Aterramiento y

Sus Limitaciones

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“Las jabalinas siempre han funcionado

para nosotros...”

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Jabalinas (“ex-jabalinas”)

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Varillas de Cobre

– Jabalinas de puro cobre

Lo bueno:

– Químicamente más estable que acero

– Baja resistencia

Inconvenientes:

– No se puede clavar; tiene que enterrar

– Mecánicamente débiles

Componentes de Aterramiento y

Sus Limitaciones

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Componentes de Aterramiento y

Sus Limitaciones

Placas Metálicas

– Placas de cobre fino bajo postes o contrapesos

complementarios

– Bastante área de contacto con el suelo

Inconvenientes:

– Pequeña esfera de influencia, el aumento de

medición de resistencia.

– Susceptibles a los cambios ambientales y la

corrosión.

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Componentes de Aterramiento y

Sus Limitaciones

Anillo enterrado y conductores radiales– Cable pelado (#2 hasta 2/0) enterrado en una zanja alrededor del

predio (anillo) o radial (contrapeso)

– Bastante área de contacto con el suelo

– Buena forma de conectar a las jabalinas

– Mantiene la Subida de Potencial de Tierra (SPT) mejor durante la

caída de rayos

Inconvenientes:– Mucho material (100s de metros)

– Tiene que evitar contacto o acercamiento con otros objetos

metálicos para evitar corrosión

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Componentes de Aterramiento y

Sus Limitaciones

Electrodos Incrustados– El concreto tiene mucho contacto con el suelo; también es

conductiva

– Conexión eléctrica a los fierros incrustados en la fundación

– Cable pelado incrustado en la fundación: preferible

Inconvenientes:– La conexión al fierro o cable tiene que ser apropiada para incrustar

en concreto: soldadura exotérmica o conector de alta presión

– No se puede usar si hay impermeable entre el concreto y el suelo

– No debe usar como el único elemento de aterramiento. Concreto

puede fracturarse con alta corriente (rayos). Así se usa este método

para mejorar el aterramiento.

– No hay una formula para calcular con precisión su resistencia

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Componentes de Aterramiento y

Sus LimitacionesElectrodos Incrustados

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Aterramiento Ufer: Electrodo Incrustado

Uno de los problemas del método de incrustar electrodos en concreto tiene que

ver con la posibilidad de fracturar el concreto si lleva la gran parte de una descarga

atmosférica. La corriente puede calentar la poca humedad en el concreto

convirtiéndola en vapor instantáneamente. Tal “explosión” es muy fuerte y muy

localizada. ¿Cuánto cuesta para reemplazar estos bases de concreto?

El remedio: Evita que los electrodos incrustados sean las únicas o principales

entradas de la energía del rayo al retornar a la tierra.

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Electrodos incrustados:

antes de vaciar el concreto

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Construcción de acero– Gran estructura metálica

– Se dispersa corriente de falla por igual sobre una gran área

Inconvenientes:– Pueden tener poca o ninguna conexión a la tierra especialmente si

hay una barrera de impermeable para proteger el acero en contacto

con el suelo

– Puede ser que no son eléctricamente continuos; tiene que soldar

los elementos verticales / algunos horizontales para mantener

continuidad eléctrica

– Muchas veces la construcción no se permite el soldar fierros

verticales

– Agrega ruido eléctrico por cada punto que contacte eléctricamente

– Puede crear múltiples conexiones a tierra

Componentes de Aterramiento y Sus Limitaciones

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Componentes de Aterramiento y

Sus Limitaciones

Neutro de Transformador– Las normas exigen que el neutro del transformador tenga una

conexión intencional por una jabalina a la tierra

– Las normas exigen que haya una conexión intencional entre la

barra de aterramiento equipotencial y el neutro

Inconvenientes:– MUCHO del casco viejo de Cochabamba usa “delta flotante” o sea

que NO HAY una conexión a la tierra

– Puede ser que el transformador no es muy cerca si sea

compartido con otros abonados

Entonces agregamos la conexión al neutro del transformador a

nuestro “juego de elementos” de aterramiento pero no es el

único elemento

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Componentes de Aterramiento y

Sus Limitaciones

Malla de Cobre– En algunos casos especiales la mejor opción es el uso de

malla de cobre Condiciones muy rocosas

Necesidad de minimizar la subida de potencial de la tierra

(subestaciones), una amenaza a vida

– Cuando coloca con una tapa de bentonita se puede mejorar

sus características

– Se puede elaborar a mano (muchos puntos de soldar) o

comprar hecho en rollos, listo para colocar

Inconvenientes:– Siendo que es hecho de cobre, su costo es más alto

– Difícil revisar su condición cada año

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Malla de Cobre

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Componentes de Aterramiento y

Sus Limitaciones

Jabalina de poste de luz / tablero– Las normas exigen que la acometida del abonado tenga una

conexión intencional por jabalina a la tierra

– Las normas exigen que haya una conexión intencional entre la

barra de aterramiento equipotencial y tal jabalina de acometida

Inconvenientes:– MUCHO del casco viejo de Cochabamba usa “delta flotante” o sea

que NO HAY una conexión a la tierra

Cuando haya una jabalina de poste de luz / acometida, debemos

agregar esta conexión a la barra equipotencial. Pero no

podemos depender en sí de tal jabalina para nuestro

aterramiento

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Componentes de Aterramiento y

Sus LimitacionesEl sistema de Tubo Electrolítico XPT– Tubos de puro cobre o acero inoxidable lleno de sal (electrolítico)

– Se insertan en un pozo de 15-20cm diámetro relleno con una

formulación de bentonita especial (proteja el cobre / acero y

aumenta la conductividad)

– La sal se filtra de agujeros pequeños para penetrar la bentonita

aumentando la conductividad

Inconvenientes:– Tiene que perforar un pozo de 15-20cm diámetro

El sistema XPT es una herramienta para lograr muy bajas

resistencias de aterramiento en espacio limitado / condiciones

rocosas o arenosas

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Cuadro de la cubierta ranurada

Cubierta protectora de caja

Conexión de Prueba U-bolt

Agujeros de respiración

4/0 conductor de cobre (o #6 hasta 2/0)

Sales electrolíticos no peligrosas

Orificios de Drenaje

Raices Electroliticas

Tubos de cobre o acero inoxidable

Sistema de Aterramiento XPT (Tubo Recto)eXcelente Puesta a Tierra

Tubo electrolítico

Conexión Exotérmica

Material de relleno : Lynconite II (bentonita)

Page 31: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Orificios de

Drenaje

3 mRaices Electrolíticas

Conexión Exotérmica

Cuadro de la cubierta ranurada

Cubierta protectora de caja

Conexión de Prueba perno-U

Agujeros de respiración

AWG # 6 conductor de cobre hasta 1000 MCM

Material de relleno: Lynconite II (bentonita)

Tubos de cobre o acero inoxidable

Tubo electrolítico1 m

Sales no

peligrosas

Sistema de Aterramiento XPT (Tubo Horizontal)eXcelente Puesta a Tierra

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Variación de Resistencia a través de un

Tubo XPT -vs- Jabalina Clavada

0

10

20

30

40

50

60

Alta Baja Media

Jabalina clavada

Tubo XPT

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Pozos aumentados químicamente– Pozos llenos de productos químicos de alta conductividad como

sales, conectado al sistema de aterramiento

Inconvenientes:

– Peligrosos para el medio ambiente

– Tarde o temprano las sales van a filtrar al ambiente subterráneo;

sin medir la resistencia no se sabe

– Restringidos o prohibidos por reglas de medio ambiente

Componentes de Puesta a Tierra y

Sus Limitaciones

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Resumen de Componentes de

Puesta a Tierra En proyectos de alto valor utilizamos una variedad de componentes

o elementos de aterramiento. No dependemos de un método solo.

Siempre dependemos de elementos que nosotros colocamos con el

propósito de elaborar un sistema de puesta a tierra

Los elementos más destacados son jabalinas, tubos electrolíticos,

anillos enterrados y conductores radiales

En “segundo lugar” utilizamos:

• Conductores incrustados en cemento

• Conexiones a tubería de agua

• Jabalina de poste de luz / neutro de transformador

En condiciones rocosas / arenosas o cuando hay muy poco espacio

para clavar jabalinas múltiples o cavar zanjas, podemos utilizar

tubos electrolíticos

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Diseño y los Cálculos

de Puesta a Tierra

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Diseño de Puesta a Tierra

Factores que influyen en el diseño de puesta a tierra:

– Resistividad del Suelo

– Humedad y Composición del Suelo

– Temperatura y Medio Ambiente del Suelo

– Encuesta de Sitio/ Reporte Geológico

– Área disponible

– Cuadro de Agua/ Profundidad del lecho rocoso

– Estructura del Suelo/ Compactación

Page 37: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Procesos de Diseño

– Encuesta de Sitio y Suelo: primordial

– Decisión sobre cuales componentes Jabalinas

Radiales / Conductores horizontales

Tubos electrolíticos

Anillos

Placas

Otros componentes

– Cálculos de Diseño por cada componente

– Instalación

– Inspección Final y Pruebas de resistencia

Page 38: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Cálculos: Las Suposiciones Claves

1. El suelo está uniforme y homogéneo en las

tres dimensiones

2. No hay otras capas de otra resistividad dentro

del alcance de la „esfera de medición.‟

3. Los cálculos no comprenden variaciones

estacionales de humedad, temperatura

4. No hay objetos metálicos grandes en campo

de medición para interferir

Page 39: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Ecuaciones para la calculación de resistencia de

varios elementos

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Nomograma de Resistencia: Varilla Vertical

Este ejemplo refleja una resistencia de tierra de 5 ohmios, con una resistividad del

suelo de 1800 ohmios-cm con varillas de acero de diámetro de 5 / 8 pulgadas con

revestimiento de cobre enterradas a una profundidad de 10 pies.

1) Seleccione la resistencia

requerida en la escala R.

2) Seleccione la resistencia

aparente en la escala P

3) Ponga una regla en las

escalas R y P , y deje

que se cruzan con la

escala K

4) Marca el punto en la

escala K

5) Ponga una regla en el

punto de las escalas K y

DIA y deje que se cruzan

con la escala D

6) El punto en la escala de

D será la profundidad

requerida para la

resistencia en la escala R

R=Resistencia de la

Varilla-Ohmios

P

R KDIA

P=Resistividad

del Suelo

(ohmios-cm)

D=

Profundidad

de la Varilla

(Pies)

DIA=

Diametro

de la varilla

(pulgadas)

DProceso

Page 41: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Resistencia- Ohmios

Longitud de la varilla-

pies

Díámetro-

pulgadas

P=Resistividad

del Suelo

(ohmios-cm)

K

Page 42: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Nomógrafo de Puesta a Tierra

Varilla Vertical

− Seleccione una resistencia de 5 Ohmios en la escala “R”

− Seleccione 2000 Ohmios-cm en la escala “P”

− Ponga una regla en los puntos por encima y marque en

la escala “K”

− Ponga un punto derecho en la escala “K” y ¾ en la

escala “Dia”, y permita que se intersecarse en a escala

“D”

− Para la intersección en el punto de la escala “D” la

profundidad de la jabalina es requerida(~14 pies)

Page 43: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Nomógrafo de Puesta a Tierra

− Seleccione una resistencia de 5 Ohmios en la escala “R”

− Seleccione 5000 Ohmios-cm en la escala “P”

− Ponga una regla en los puntos por encima y meque en

la escala “K”

− Ponga un punto derecho en la escala “K” y ¾ en la

escala “Dia”, y permita que se intersecarse en a escala

“D”

− Para la intersección en el punto de la escala “D” la

profundidad de la barra es requerida(~43 pies)

Page 44: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Resistencia de Una sola Varilla

1

4ln

2 a

L

LR

R = Resistencia en Ohmios ρ = Resistividad Ω-cm

L = Longitud de la Varilla a = Diámetro de la Varilla

Ambos “L” y “a” en centímetros

[1 Ω-m = 100 Ω-cm] tenga cuidado con las unidades

Libro Verde IEEE-142-1991 (Table 13)

Page 45: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Influencia de la Resistividad del Suelo

Ejemplo:

963.4

1337.77832.0

1794.0

2.1219ln

11.1915

1500

R

R

R

Tipo de Suelo: Arcilla

= 1500 ohmios-cm

5/8” x 10‟ Varilla

R = 4.963 ohmios

Tipo de Suelo: Arena

= 50000 ohmios-cm

5/8” x 10‟ Barra impulsada

R = 165.447 ohmios

447.165

1337.7108.26

1794.0

1.1219ln

11.1915

50000

R

R

R

Page 46: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Resistencia de Dos Varillas(Separación mayor que la longitud)

...

5

2

31

41

4ln

4 2

2

2

2

s

L

s

L

sa

L

LR

R = Resistencia ρ = Resistividad

L = Longitud de la Varilla a = Radio de la Varilla

s = Separación entre varillas

Libro Verde IEEE-142 (Tabla 13)

Page 47: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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52122.2

18439.04814.2

94167.019581.013367.723.3830

1500

...5

2

31

41

4ln

4 4

4

2

2

R

R

R

s

L

s

L

sa

L

LR

ρ = Resistividad (1500 Ohmios-cm)

L = Longitud de la Varillas (304.8 cm or 10 pies)

a = Radio de la Varillas (0.794 cm or 5/8 pulgadas)

s = Separación entre varillas (609.6cm or 20 pies)

Resistencia de Dos Varillas(Separación mayor que la longitud)

Page 48: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Resistencia de Cable Horizontal

...

5121622

4ln

4ln

4 4

4

2

2

L

s

L

s

L

s

s

L

a

L

LR

R = Resistencia ρ = Resistividad

L = Longitud de cable a = Radio del conductor

s/2 = Profundidad

Libro Verde IEEE-142 (Tabla 13)

Page 49: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Resistencia del Cable Horizontal(100 Pies de 4/0 AWG enterrados a 30 pulgadas de

profundidad)

(Suelo 1500 ohmios-cm)

8499.0

852.100783.0

000000195.0000625.005.02689.3114.915.19151

1500

...512162

24

ln4

ln4 4

4

2

2

R

R

R

L

s

L

s

L

s

s

L

a

L

LR

ρ = Resistividad (1500 ohmios-cm)

2L = Longitud de Cable (3048 cm or 100 pies)

a = Radio de Cable (0.671cm or 0.264 pies)

s/2 = Profundidad de conductor (76.2cm or 30 pies)

Page 50: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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La famosa Tabla 13 de IEEE

142-1992.

Unidades son Ω-cm y

dimensiones

en centímetros

Page 51: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Comparación de Elementos

Electrodo

vertical

acero

Cables,

jabalinas de

cobre vertical

/horizontal

Placa

metálica

Electrodo

revestido de

hormigón

Estructura

metálica en

contacto con

el suelo

Tubo

electrolítico

Resistencia a

la Tierra

Moderado Moderado Relativa-

mente baja

Moderado Buena cuando

hay mucho

contacto

Excelente

Resistencia a

corrosión

No tan buena Moderada Moderada Buena Buena Alta

Eficiencia a

largo plazo

No tan buena Moderada Moderada Constante Moderado /

Constante

Mejora a

través del

tiempo

Capacidad a

impulsos de

corriente

grande

No tan buena No tan buena Moderada Moderada Buena Excelente

Costo

generalizado

Barato Moderado Moderado Moderado Moderado Alto

Expectativa

de vida útil

5-10 años 10-15 años 5-10 años 20-30 años 20-30 años 30-50 años

Page 52: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Muchos Elementos Disponibles

para Elabora Puestas a Tierra

La tabla anterior tiene 14 elementos.

Hay unos elementos muy útiles que no están en

la tabla que no tiene una fórmula

Un ejemplo es el uso de malla de cobre

enterrada en bentonita. Se usan en

subestaciones de luz.

Otro es el revestimiento de un pozo.

Efectivamente es un electrodo inmenso. [Tiene

que proteger los cables de bomba.]

Page 53: Modulo 3 diseno de puesta a tierra

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Una Aproximación para Tubos

Electrolíticos

Son más complejos porque tienen factores múltiples: el

tubo; diámetro del pozo; el relleno con sus propias

características; la sal que filtra ligeramente al relleno + el

suelo alrededor del pozo.

Una aproximación es

para tubos verticales

La única forma determinar la resistencia numéricamente

es por programas que manipulan campos electro-

magnéticos.

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Advertencia: es una

aproximación de la

resistencia que se puede

lograr con tubos

electrolíticos.

Dependiendo del suelo,

la humedad, etc se puede

esperar un tubo electrolítico

reemplazar 5-10 jabalinas (o

más en ciertas condiciones)

La ganancia de Tubos

Electrolíticos sobre

Jabalinas

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Advertencia con las Fórmulas

Las fórmulas tiene que ver con suelos uniformes

en las tres dimensiones x, y, z. En realidad

encontramos suelos no uniformes y/o con capas

bajo el superficie.

Los suelos varían durante el año con humedad.

Como cualquier diseño de ingeniería, tiene que

incluir un buen margen: Variación en resistividad de suelo de 3:1 mínimo

Degradación de materiales de 2:1 en su vida útil

Recomendamos un margen mínimo de 25% encima

de estas variaciones por “factores imprevistos”

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Aproximaciones de Elementos

Agregados

El problema mayor es que estamos tratando de efectos

de campos electromagnéticos, no de resistencias

simples en paralelo

Podemos aproximar resistencias en paralelo cuando las

esferas de influencia no se tocan una al otra. Pero para

conectar los elementos tenemos esferas

electromagnéticas que se tocan.

Para proyectos / diseños de alto valor o valor estratégico

recomendamos el uso de programas de análisis que

manipulan campos electromagnéticos por medio de

empresas como Lyncole.

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Puesta a Tierra: Comenzamos con el

fin en mente….

Los requisitos de aterramiento varían con la aplicación

Hay que determinar la resistividad del suelo antes de

diseñar el sistema de aterramiento

Hay varios elementos de aterramiento en nuestra caja

de herramientas. Cada uno tiene sus características

buenas & inconvenientes. Normalmente usamos

elementos múltiples

No recomendamos jabalinas de acero

Recomendamos el uso de material de calidad certificada

como UL o equivalente de Europa, Brasil, Argentina

Hay que medir la resistencia después de la instalación y

cada año siguiente

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Ejercicio: ¿Como lograr 5Ω?

La aplicación es aterramiento de un torre celular

y/o torre de alta tensión

Primer paso: medición del suelo.

• Vamos a suponer que el suelo es de alta resistividad.

• Arena/grava con rho = 1500 Ohm-metros (15.000 Ω-

cm)

Aprovechemos del nomograma para tubos / jabalinas.

Para otros elementos usamos las ecuaciones

Comenzamos con un anillo enterrado diámetro de 10m

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Nomograma de Resistencia de TierraVarillas / Jabalinas verticales

Este ejemplo refleja una resistencia de tierra de 5 ohmios, con una resistividad del

suelo de 1800 ohmios-cm con varillas de acero de diámetro de 5 / 8 pulgadas con

revestimiento de cobre enterradas a una profundidad de 10 pies.

1) Seleccione la resistencia

requerida en la escala R.

2) Seleccione la resistencia

aparente en la escala P

3) Ponga una regla en las

escalas R y P , y deje que se

cruzen con la escala K

4) Marca el punto en la esacal K

5) Ponga una regla en el punto

de las escalas K y DIA y deje

que se cruzen con la escala D

6) El punto en la escala de D

será la profundidad requerida

para la resistencia en la

escala R

R=Resistencia de la Barra de

Tierra-Ohmios

P

R KDIA

P=Resistividad

del Suelo

(ohmios-cm)

D= Profundidad

de Barra (Pies)

DIA=

Diametro

de la barra

(pulgadas)

Direcciones

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Una Aproximación de

Varios Elementos Juntos

Con suelos de 25-50 Ω–metros no es tan difícil lograr 5 Ω

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¿Cómo lograr 5Ω en 500 Ω-m?

Jabalinas de 3m resultan en ~150 Ω c/u; el anillo

+ radiales resultan en aproximadamente 30 Ω

Tubos electrolíticos de 3m llegan a aprox. 15 Ω

c/u en el mismo suelo. Agregando el anillo y

radiales podemos acercar a 5 Ω en cálculos

aproximados.

Los resultados van a variar en cada instalación

por efectos de humedad en el suelo &

finalmente el envejecimiento de elementos.

Tubos electrolíticos tienen una “ganancia”

de 10 o más sobre jabalinas de la misma

longitud.

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