Sistemas Puesta a Tierra (Spat)

1- CONCEPTOS BASICOS

2- TIERRAS DE SUBESTACIONES 3- TIERRAS DE PARARRAYOS

4- TIERRAS DE PROTECCION EQUIPOS Y ESTATICA

5- TIERRAS DE COMPUTADORES

NEUTRO : TIERRA DE SEGURIDAD : CONDUCTOR DE TIERRA: TIERRA DE PARARRAYOS : TIERRA PARA ESTATICA : MALLA DE TIERRA PARA S/E : TIERRA REMOTA : TIERRA DE REFERENCIA :

CONDUCTOR POR EL QUE RETORNAN LAS CORRIENTES DE LOS EQUIPOS O UNA SUMA DE ESTAS

SISTEMA QUE GARANTIZA LA UNION ENTRE LAS PARTES

METALICAS EXPUESTAS A SER TOCADAS POR LAS PERSONAS Y LA TIERRA FISICA, CON EL FIN DE BRINDAR PROTECCION

CONDUCTOR QUE GARANTIZA LA CONEXION FISICA ENTRE LAS PARTES METALICAS EXPUESTAS A FALLAS Y EL PUNTO DE CIERRE DEL CIRCUITO QUE ALIMENTA DICHAS FALLAS. SOLO LLEVA

CORRIENTES CUANDO HAY FALLAS.

SISTEMA QUE GARANTIZA EL REFLEJO DE LA TIERRA FISICA Y LA DESCARGA ATIERRA DE LAS CORRIENTES PROVENIENTES DE DESCARGAS ATMOSFERICAS (RAYOS)

SISTEMA QUE PERMITE EL DRENAJE DE CARGAS ESTATICAS PRODUCIDAS POR FRICCION EN PARTES MOVILES AISLADAS

ES LA MALLA DE TIERRA DEL SISTEMA ELECTRICO DE ALIMENTACION LA CUAL CUMPLE UN OBJETIVO DE TIERRA DE PROTECCION PARA CORRIENTES DE FALLA DEL SISTEMA DE POTENCIA.

SISTEMA DE TIERRA IDEAL DONDE NO SE MUEVEN CARGAS ELECTRICAS ES DECIR DONDE EL POTENCIAL ES EFECTIVAMENTE CERO.

ES UNA MEDIDA DEL POTENCIAL CERO QUE UTILIZAN LOS EQUIPOS ELECTRONICOS. EL VALOR DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA DETERMINA QUE TAN ESTABLE ES ESTA REFERENCIA.

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

GENELEC LTDA

SELECCIÓN DEL CONDUTOR

DETERMINACION DE TENSIONES TOLERABLES

TENSION DE PASO

TENSION DE TOQUE

LA RESISTIVIDAD

TIPO DE MATERIAL

RESISTIVIDAD P (



- Mt)

COBRE PURO

1,6 X 10

ALUMINIO

2,7 X 10

SUELOS MAS COMUNES

LAMA

5 A 100

HUMUS

10 A 150

LIMO

20 A 100

ARCILLAS

80 A 330

TIERRA DE JARDIN

140 A 480

CALIZOS FISURADOS

500 A 1000

CALIZOS COMPACTADOS

1000 A 5000

GRANITO

1500 A 10000

ARENA COMÚN

3000 A 8000

BALASTO

10000 A 20000

MAXIMOS VALORES DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

RECOMENDADOS

PARA TORRES DE LINEAS DE TRANSMISION 20 

PARA ESTATICA 15 

PARA SUBESTACIÓN DE POSTE 10  PARA SUBESTACIÓN DE 13.2 kV 5 

PARA COMPUTADORES 3 

PARA EQUIPOS DE COMUNICACIONES 5  PARA SUBESTACIÓN DE 34.5 kV 5  PARA SUBESTACIÓN DE 115 kV 1 

FACTORES QUE DETERMINAN LA RESISTIVIDAD DEL SUELO

• TIPO DE SUELO ( NATURALEZA GEOLOGICA, ESTRATIGRAFIA)

• COMPOSICION QUIMICA DE LAS SALES DISUELTAS EN EL AGUA CONTENIDA EN EL SUELO

• CONCENTRACION DE LAS SALES DISUELTAS EN EL SUELO • NIVEL DE HUMEDAD Y DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS • TEMPERATURA O NIVEL DE CONGELACION DEL SUELO • LA GRANULOMETRIA DEL SUELO

VARIABLES INTER-RELACIONADAS E INTERACTUANTES

5. PROCEDIMIENTO PARA CALCULO DE MALLA A

TIERRA

5.1

MEDIDAS DE CAMPO

Entre los métodos para la medición de la resistencia de puesta a tierra de un determinado terreno tenemos:

 Método de la caída de potencial

 Método de intersección de curvas.

 Método de la regla del 62%

 Método de inclinación de las curvas.

 Método de estrella triángulo

 Método de los cuatro potenciales.

 Método de la utilización de una canilla.

 Método de utilización de electrodos auxiliares

planos.

METODOS DE MEDICION

A. RESISTIVIDAD DEL TERRENO

1. POR TOMA DE MUESTRAS

2. ARREGLO DE CUATRO ELECTRODOS

3 .ARREGLO SCHLUMBERGER O DE GRADIENTE 4. ARREGLO WENNER O DE POTENCIAL

5. ARREGLO DE POLOS 6. ARREGLO DE DIPOLOS 7. ARREGLO POLO - DIPOLO 8. DE DOS ELECTRODOS

METODOS DE MEDICION

B. DE RESISTENCIA DE PUESTA ATIERRA

1. DE CURVA DE CAIDA DE POTENCIAL 2. DE LA REGLA DEL 62%

3 .DE LOS CUATRO POTENCIALES O DE TAGG 4. DE LA PENDIENTE

5. DE INTERSECCION DE CURVAS

6. DE TRIANGULACION O DE NIPPOLD 7. ESTRELLA TRIANGULO

8. POR CORRIENTE INYECTADA 9. POR TENSIÓN INDUCIDA

a

a

a

1

2

3

4

b

REQUISITOS DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

1. EL VALOR DE LA RESISTENCIA DEBE SER EL ADECUADO PARA CADA TIPO DE INSTALACION

2. DEBE GARANTIZAR CONDICIONES DE SEGURIDAD A LOS SERES VIVOS

3. LA VARIACION DE LA RESISTENCIA DEBIDA A CAMBIOS AMBIENTALES DEBE SER MINIMA

4. SU VIDA UTIL DEBE SER MAYOR DE 20 AÑOS

5. PERMITIR A LOS EQUIPOS DE PROTECCION DESPEJAR RAPIDAMENTE LAS FALLAS

6. ALTA CAPACIDAD DE CONDUCCION Y DISIPACION DE CORRIENTE 7. EVITAR RUIDOS ELECTRICOS

8. DEBE SER RESISTENTE A LA CORROSION

9. SU COSTO DEBE SER LO MAS BAJO POSIBLE, SIN QUE SE COMPROMETA LA SEGURIDAD

CARACTERÍSTICAS DE UN SUELO ARTIFICIAL

1. QUE NO GENERE RIESGO PARA QUIENES LO MANIPULEN O PARA LOS ANIMALES

2. QUE SEA FACIL DE ALMACENAR, TRANSPORTAR Y APLICAR

3. QUE RETENGA LA MAYOR HUMEDAD POSIBLE, EL MAYOR TIEMPO POSIBLE

4. QUE NO REQUIERA HIDRATACION PREVIA CON AGITACION

5. QUE SEA MUY ESTABLE

6. QUE SEA IMPERECEDERO

7. QUE SU COSTO NO SEA TAN ELEVADO

8. QUE NO DAÑE LOS SUELOS NATURALES DONDE SE APLIQUE

CARACTERÍSTICAS DE UN SUELO ARTIFICIAL

10. QUE LOS PROCESOS QUIMICOS ORIGINADOS SEAN REVERSIBLES

11. QUE NO PRESENTE MIGRACIONES CON EL TIEMPO

12. QUE TENGA ALTA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO

13. QUE SEA TIXOTROPICO

14. QUE SU PHSEA ALCALINO (MAYOR DE 7)

15. QUE SU PERMITIVIDAD SEA MAYOR DE 10

16. QUE TENGA UNA BAJA RESISTIVIDAD (MENOR A 1 m

17. QUE COMBINE LA CAPACIDAD DE ABSORCION CON LA ADSORCION

18. QUE NO CAMBIE SUS PROPIEDADES CON TEMPERATURAS HASTA DE 1100 O_C

ANALISIS TEORICO

RESISTIVIDAD DEL SUELO

V

A

1 Metro

DISEÑO DE LA MALLADE TIERRA

PREPARACION DEL TERRENO

METODO TRADICIONAL

- CARBON MINERAL, SAL

- HIDROSOLTA

NUEVOS METODOS

- FAVIGEL

TENDIDO DEL CONDUCTOR

MEDIDA DE CORRIENTES DE TIERRA

a b

TIPOS DE PUESTAS A TIERRA

MEJORAMIENTO DE PUESTAS A TIERRA

1. ELECTRODOS MAS GRUESOS

2. CAMBIAR LOS ELECTRODOS

3. INSTALAR MAS ELECTRODOS

4. PROFUNDIZAR ELECTRODOS

5. HACER UNA MALLA

6. AUMENTAR LA HUMEDAD

7. INTRODUCIR CONCRETOS

8. INTRODUCIR GRAFITO

9. INTRODUCIR SALES

CONSECUENCIAS DE NO TENER PUESTA A TIERRA

• DISCONTINUIDAD DEL SERVICIO

• FALLAS MULTIPLES A TIERRA (F - T; F - F)

• INCENDIOS POR ARCOS

• DIFICIL LOCALIZACION POR FALLAS

• TENSIONES ANORMALES SIN CONTROL

• SOBRETENSIONES DEL SISTEMA DE POTENCIA

• INCREMENTO DE COSTOS

PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE PUESTA A TIERRA

1. FRECUENCIA: ANUAL

2. EPOCA: SECA

3. INSPECCIÓN VISUAL

4. MEDIR LAS MALLAS EN CONJUNTO

5. MEDICIÓN DE CADA ELECTRODO AISLADO

6. CADA 5 AÑOS SACAR LAS VARILLAS

2- TIERRAS DE SUBESTACIONES

2.2.1.- SISTEMAS SOLIDAMENTE ATERRIZADOS

2.2.2.- SISTEMAS ATERRIZADOS CON RESISTENCIAS 2.2.3. SISTEMAS ATERRIZADOS CON REACTANCIAS

-TRANSFORMADORES ZIG-ZAG

METODOS DE PUESTA A TIERRA

1- NEUTRO FLOTANTE

2- SOLIDAMENTE ATERRIZADO

3- POR RESISTENCIAS (ALTAS O BAJAS)

4- POR INDUCTANCIA

SISTEMAS ATERRIZADOS CON RESISTENCIAS

O IMPEDANCIAS

3- TIERRAS DE PARARRAYOS

3.2.- SISTEMAS NO CONVENCIONALES 3.2.1.- SISTEMAS DE GEL

3.2.2.- SISTEMA DE HIDROSOLTA

4- TIERRAS DE PROTECCION EQUIPOS Y ESTATICA

4.2.- ATERRIZAJE DE ESTRUCTURAS

4.3.- ATERRIZAJE DE TUBERIAS Y BANDEJAS 4.4.- ATERRIZAJE DE PANTALLAS

CONECTORES DE VARILLAS DE PUESTA A

TIERRA

5- TIERRAS DE COMPUTADORES

5.1.- SISTEMA PUESTA A TIERRA UNICO O EN ESTRELLA 5.2.- SISTEMA PUESTA A TIERRA MULTIPLE

5.3.- MALLAS DE ALTA FRECUENCIA

SOLUCIONES Y RECOMENDACIONES

ANALISIS DEL SISTEMA ELECTRICO

VERIFICACION DE ESQUEMAS DE TIERRA DIAGNOSTICO DE CONDICION

ANALISIS DE ANTECEDENTES

DETERMINACION DE LOS PROBLEMAS CRITICOS SELECCION DE SOLUCIONES ESPECIFICAS

INSTALACION CON PROBLEMA N-G

MULTIPLES TIERRAS + CONEXIONES N-G

LAZOS DE TIERRA MULTIPLES

Instalación Correcta

L1 N T TABLERO DE DISTRIBUCIÓN UPS UPS N L1 + -BANCO DE BATERÍAS L1 L2 L3 N T MALLA ELECTRÓNICA TRANSFORMADOR DE BYPASS TRANSFORMADOR DE AISLAMIENTO L1 L3 L2 ESQUEMA DE TIERRAS BARRAJE DE TIERRA GENERAL SANTAFE DE BOGOTÁ DICIEMBRE DE 1997 GENELEC0/1997/PROYECTOS/CAUCASIA/TIERRAS.PRE NOTA CONDUCTORES DE TIERRA INEXISTENTES Y NECESARIOS 2 AWG 2 AWG 2 AWG 2/0 AWG 2/0 AWG 2 AWG 2/0 AWG