PUESTA A TIERRA EN

PUESTA A TIERRA EN

INSTALACIONES DE ALTA TENSIÓN Parte 6 – Método de cálculo

Norma IEEE-80/2000

FERNANDO BERRUTTI AÑO 2015

1

Método norma IEEE-80



El terreno presenta resistividad uniforme.



Los cálculos de tensión de contacto y paso que aparecen durante un

defecto son aproximaciones para los cuadrados más “externos” de la grilla.



La distribución de corriente es uniforme.

2

Método norma IEEE-80

³

(2)

(3)

(4)

(5)

(6) (8) (7)

(9)

(10)

(11)

Método norma IEEE-80



Primer punto: modelado del terreno.



Segundo punto: dimensionado de los conductores de la malla de tierra.

4



 



 



 







 



a 0

a m

4 r

r c

mm

T K

T 1 T

Ln

TCAP 10 ρ α t I

A 2

Método norma IEEE-80



Tercer punto: cálculo de corrientes admisibles.

5

70kg peso

0.157 k

50kg peso

0.116 k





 

s S

S paso_adm

t ρ k

6C 1000

E   

 

s S

S toque_adm

t ρ k

C 1.5 1000

E   

0.09 2h

ρ 1 ρ

0.09 1

C

s

S

S



 

 



 







Método norma IEEE-80

⁶

(2)

(3)

(4)

(5)

(6) (8) (7)

(9)

(10)

(11)

Método norma IEEE-80



Cuarto punto: diseño físico de la malla

7

Método norma IEEE-80



Cuarto punto: diseño físico de la malla

8

Método norma IEEE-80



Quinto, sexto y séptimo punto



(5)



(6)



(7)

9

 





 





 

 





 



 1 h 20/A

1 1 20A

1 L

ρ 1 R

f f

f P

G

C S D I

I    

toque_adm G

g

I E

R  

Método norma IEEE-80 ¹⁰

Método norma IEEE-80

¹¹

(2)

(3)

(4)

(5)

(6) (8) (7)

(9)

(10)

(11)

Método norma IEEE-80 ¹²



Octavo y noveno punto

toque_max M

i m

m G

E

L

K K

E  ρI 

paso_max S

i s

s G

E

L

K K

E  ρI 

Método norma IEEE-80 ¹³



Octavo y noveno punto

Max (E_m)

Max (E_s)

Diseño sencillo:

MPAT Puesto de Conexión 31.5kV ¹⁴

Tensión en la superficie ₁₅

Tensión de mesh (toque) ₁₆

Método norma IEEE-80 ¹⁷



: resistividad aparente del terreno.



I

: corriente que circula por la malla.



K

= 0.644 + 0.144n (factor de irregularidad)

toque_max M

i m

m G

E

L

K K

E  ρI 

paso_max S

i s

s G

E

L

K K

E  ρI 

Tensión de contacto ¹⁸



Para mallas con pocas jabalinas (o sin jabalinas).



L

: Longitud de conductor horizontal.



L

: Sumatoria de longitud jabalinas.

toque_max M

i m

m G

E

L

K K

E  ρI 

R C

M

L L

L  

Tensión de contacto ¹⁹



Para mallas con jabalinas en las

esquinas y a lo largo del perímetro.



L

: Longitud individual de una jabalina.



L

: Longitud máxima de malla en eje x.



L

: Longitud máxima de malla en eje y.

toque_max M

i m

m G

E

L

K K

E  ρI 

2 R Y 2

X C r

M

L

L L

1.22 L 1.55

L

L  





 





 





 





 





Tensión de contacto ²⁰

 D: Separación máxima entre conductores paralelos.

 h: Profundidad de entierro de la malla (sin considerar la capa de piedra partida).

 d: Diámetro de los conductores.

 K_ii: 1  para mallas con jabalinas en el perímetro.

 1/(2n)^(2/n) para malla con pocas o sin jabalinas.

 

 





 

 

 



  



 (2n 1)

Ln 8 K

K 4d

h 8Dd

2h) (D

16hd Ln D

2 K 1

h ii 2

2

m

 

Tensión de contacto ²¹

 

 





 

 

 



  



 (2n 1)

Ln 8 K

K 4d

h 8Dd

2h) (D

16hd Ln D

2 K 1

h ii 2

2

m

 

1m h h

1 h

K ₀

h   0 

 n = factor geométrico = n_A x n_B x n_C x n_D.

 n_A = 2L_C/L_P en todos los casos.

 n_B = 1 para mallas con forma cuadrada.

 n_C = 1 para mallas con forma rectangular.

 n_D = 1 para mallas rectangulares, cuadradas y con forma de “L”.

22

 

 





 

 

 



  



 (2n 1)

Ln 8 K

K 4d

h 8Dd

2h) (D

16hd Ln D

2 K 1

h ii 2

2

m

 

1m h h

1 h

K ₀

h   0 

 n = factor geométrico = n_A x n_B x n_C x n_D.

2 Y 2

X D m

L L

A 0.7 Y

C X B P

L L

n D A

L n L

A 4

n L

 

 

 



 







Tensión de contacto

Tensión de contacto ²³

 

 





 

 

 



  



 (2n 1)

Ln 8 K

K 4d

h 8Dd

2h) (D

16hd Ln D

2 K 1

h ii 2

2

m

 

 L_C: longitud total de conductor horizontal enterrado.

 L_P: longitud total de la periferia de la malla.

 A: área de la malla (m²).

 L_X: La máxima longitud de la malla en dirección X.

 L_Y: La máxima longitud de la malla en dirección Y.

 D_m: La máxima distancia entre dos puntos cualesquiera de la malla.

Todas las longitudes se expresan en metros.

Tensión de paso ²⁴



: resistividad aparente del terreno.



I

: corriente que circula por la malla.



K

= 0.644 + 0.144n (factor de irregularidad).



Longitud efectiva (L

):

R C

S

0.75L 0.85L

L  

paso_max S

i s

s G

E

L

K K

E  ρI 

Tensión de paso ²⁵

paso_max S

i s

s G

E

L

K K

E  ρI 

) 0.5

D (1 1 h

D 1 2h

1

K

1

 

   

 







n: factor geométrico.



D: separación máxima entre conductores.



h: profundidad de entierro malla (sin

considerar capa de piedra partida).

Método norma IEEE-80 ²⁶



Si se cumplen estas condiciones, finaliza el cálculo de la malla  consideraciones

constructivas (11).



Si no se cumple, se debe proponer un

nuevo diseño de malla de tierra y evaluar (5).

toque_max M

i m

m G

E

L

K K

E  ρI 

paso_max S

i s

s G

E

L

K K

E  ρI 