Calculo de Tension Paso y Contacto

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CALCULO DE TENSION PASO Y CONTACTO

Las definiciones de Tensiones de Paso y Contacto de acuerdo con el Artículo 3 (DEFINICIONES) del RETIE (Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas son las siguientes:

Tensión de Paso:

Diferencia de potencial que durante una falla se presenta entre dos puntos de la superficie del terreno, separados por una distancia de un paso (un metro)

Tensión de Contacto:

Diferencia de potencial que durante una falla se presenta entre una estructura metálica puesta a tierra y un punto de la superficie del terreno a una distancia de un metro.

Esta distancia horizontal es equivalente a la máxima que se puede alcanzar al extender un brazo.

15.5.3 Medición de tensiones de paso y contacto

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Las tensiones de paso y contacto calculadas deben comprobarse antes de la puesta en servicio de subestaciones de alta tensión y extra alta tensión para verificar que estén dentro de los límites admitidos. Deben seguirse los siguientes criterios adoptados de la IEEE-81.2. Esta medición no se requiere para los apoyos o estructuras de las líneas de transmisión asociadas a las subestaciones, a excepción de las dos primeras estructuras de cada línea. Las mediciones se harán preferiblemente en la periferia de la instalación de la puesta a tierra. Se emplearán fuentes de alimentación de potencia adecuada para simular la falla, de forma que la corriente inyectada sea suficientemente alta, a fin de evitar que las medidas queden falseadas como consecuencia de corrientes espurias o parásitas circulantes por el terreno. Los electrodos de medida para simulación de los pies deberán tener una superficie de 200 cm2 cada uno y deberán ejercer sobre el suelo una fuerza de 250 N cada uno. Consecuentemente, y a menos que se emplee un método de ensayo que elimine el efecto de dichas corrientes, por ejemplo, método de inversión de la polaridad, se procurará que la corriente inyectada sea del 1% de la corriente para la cual ha sido dimensionada la instalación y preferiblemente no inferior a 50 amperios para centrales y subestaciones de alta tensión y 5 amperios para subestaciones de media tensión. Los cálculos se harán suponiendo que existe proporcionalidad para determinar las tensiones máximas posibles. Se podrán aceptar otros métodos de medición siempre y cuando estén avalados por normas técnicas internacionales, NTC, regionales o de reconocimiento internacional; en tales casos, quien utilice dicho método dejará constancia de la norma aplicada.

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MEDICIÓN DE TENSIONES DE PASO

En el terreno donde se realizan las tensiones de paso, se colocan pesas de 25 kg separadas una distancia de 1 metro. Esta medición se debe realizar en diferentes puntos cercanos a la periferia de la malla de tierra y cerca de cerramiento de la subestación. Sé sigue el siguiente procedimiento:

I. Instalación de una resistencia de 1000 Ohm entre las dos pesas como se muestra en la Figura No 1.

II. Se aplica la corriente mínima de prueba en el primer sentido de polaridad-P1, entre el electrodo de prueba y la malla de tierra.

III. Se registra el valor de tensión entre las pesas. Este registro se denominará V1

IV. Se suspende la aplicación de corriente y se registra nuevamente la tensión entre las pesas. Este registro se denominará V0

V. Se invierte la polaridad de la tensión de salida – P2 y se registra el valor de tensión nuevamente. Este registro se denominará V2

VI. Se continúa con los puntos de prueba siguientes siguiendo el mismo procedimiento. No es necesario ajustar nuevamente la corriente de prueba. El equipo conserva el nivel de tensión aplicado.

VII. En cualquier momento de la prueba se puede aumentar o reducir la tensión de salida y por lo tanto corregir, si es necesario, el valor de salida de la corriente aplicada

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MEDICIÓN DE TENSIONES DE CONTACTO

Las mediciones de tensiones de contacto se realizan entre el suelo y todas las superficies metálicas de la subestación y la malla de cerramiento perimetral. Se sigue el siguiente procedimiento:

I. Se coloca una pesa de 25 kg a un metro de distancia de la superficie metálica donde va a medir la tensión de contacto.

II. Se instala una resistencia de 1000 W entre la superficie metálica y el electrodo pesa de prueba como se muestra en la Figura No 1.

III. Se aplica la corriente de prueba de prueba con las dos polaridades y sin aplicación de corriente, como se indicó en el anterior procedimiento.

IV. Se continúa con los puntos de prueba siguientes siguiendo el mismo procedimiento.

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CÁLCULOS

Se deben realizar dos cálculos para obtener los valores de tensiones de paso y contacto. Primero se deben “filtrar” (ajustar) los valores de tensión medidos en campo con el propósito de eliminar el efecto de corriente de servicio circulantes por la malla de tierra.

Posteriormente, se deben extrapolar las tensiones de paso y contacto medidas a las reales, con base en el nivel de cortocircuito monofásico de la subestación.

Calcular las tensiones

Para obtener los valores reales de tensión de paso, se debe aplicar una ecuación que se indicará más adelante.

AJUSTE DE LECTURAS

Las lecturas registradas de tensión de paso y contacto se deben ajustar de acuerdo con la siguiente ecuación:

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VALORES REALES DE TENSIONES DE PASO Y CONTACTO

Para obtener los valores reales de tensiones de paso y contacto se debe aplicar una proporcionalidad entre la corriente aplicada y la corriente máxima de cortocircuito monofásico.

MEDICIONES COMPLEMENTARIAS

La medición de equipotencialidad es un complemento de vital importancia en el diagnóstico de un sistema de puesta a tierra. Equipos o secciones de la malla aislados, implican tensiones peligrosas en el momento de una falla o descarga atmosférica.

La norma IEEE Std 81, en el numeral 8.3, plantea el procedimiento para verificar la adecuada equipotencialidad entre diferentes puntos de una malla de tierra.

Indica que se debe aplicar una corriente de 5A DC entre los puntos a verificar y se registra la caída de tensión. Una adecuada equipotencialidad dentro de una malla de tierra debe tener una resistencia DC máxima de 0.1 Ohm.

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