sistemas de puesta a tierra (ica-procobre, sep 2015)
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OTROS USOSSISTEMAS DE POTENCIA
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Mitos y realidades sobre los Sistemas de Puesta a Tierra
Ing. Alberto Braulio Alzate Duque. México, D.F. 09 de septiembre de 2015
ICA –PROCOBRE
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Aviso Importante:
Esta presentación ha sido preparada por el Ingeniero Braulio Alzate Duque en colaboración con Procobre Centro Mexicano de Promoción del cobre A.C. con el propósito de difundir y diseminar diferentes aspectos relacionados con ventajas y beneficios para quienes adopten o implementen las recomendaciones aquí expuestas. Ha sido preparado y revisado por personas conocedoras del tema, sin embargo, el Procobre Centro Mexicano de Promoción del Cobre, A.C. y otros organismos participantes no se responsabilizan de su aplicación ni de la profundidad en relación al contenido aquí expuesto, ni por cualquier daño directo, incidental o consecuencial que pueda derivarse del uso de la información o de los datos aquí contenidos.
ICA –PROCOBRE
•ICA-Procobre México, red de instituciones latinoamericanas cuya misión es promover el uso y consumo de aplicaciones de cobre mediante una adecuada gestión de información, impulsando la investigación, el desarrollo de nuevas aplicaciones, el mejoramiento de la calidad de vida y el progreso de la sociedad.
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LATINOAMERICA- México- Brasil- Perú- Chile- Argentina
NORTEAMERICA Canadá EEUU
EUROPA- Reino Unido- Italia- Francia- Alemania- Polonia- Hungría- Suecia- España- Benelux- Grecia- RusiaAFRICA
Sud Africa
ASIA- S.E. Asia- Singapur- Australia- China- India- Japón
ICA
Proviene del griego mo = fábula
Explicación pre-lógica, simplista e incompatible con la ciencia y pensamiento modernos.
Persona o cosa a las que se atribuyen cualidades o excelencias que no tienen.
MITO
REALIDAD
Del latin «realis» = La desinencia de abstracción.
El modo de ser de las cosas en cuanto existen fuera de la mente humana independiente de ella.
Contraposición de lo fantástico e ilusorio.
La búsqueda de una buena “TIERRA” es similar a la búsqueda del Santo Cáliz o Grial Sagrado, en muchos aspectos. Según la leyenda se disipa y desaparece cuando se acerca a él alguno que no es puro y santo.
Warren H. Lewis.
«La picardía y osadía de muchos es impresionante en relación a los temas de Tierras y Rayos: todos son expertos cuando se trata de ganar dinero, pero nadie es responsable cuando se trata de ver qué pasó con lo que se suponía protegería».
Dr. Horacio Torres
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«Sobre el tema, NO HAY
NADA ESCRITO».
CIENCIAS QUE INTERVIENEN
•ELECTRICIDAD•ELECTROMAGNETISMO•ELECTROQUÍMICA•ÉTICA•FÍSICA•GEOELECTRICIDAD•GEOFÍSICA•GEOLOGÍA•GEOMAGNETISMO•GEOQUÍMICA•GEOTECNIA
•GEOTERMIA•GRAVIMETRÍA•HIDROGEOLOGÍA•INFORMÁTICA•MATEMÁTICAS APLICADAS•METALIZACIÓN O GALVANOTECNIA•METROLOGÍA•MINERALOGÍA•QUÍMICA•SALUD OCUPACIONAL
• GENERACIÓN: IEEE 665
• TRANSMISIÓN: IEEE 1243
• SUBESTACIONES: IEEE 80 / IEEE 837/ IEEE 998
• DISTRIBUCIÓN: ANSI C2 / IEEE 1410
• BAJA TENSIÓN: NEC / NTC 2050 / RETIE / IEC 60364/IEEE 142
• PROTECCIÓN CONTRA RAYOS: IEC 62305 / NTC 4552/NFPA 780
• TELECOMUNICACIONES: UIT / EIA / TIA / MOTOROLA R-56
• EQUIPO ELECTRÓNICO: IEEE 1100 / IEC 61000-5-2/ NFPA 77
• MEDICIONES: IEEE 81 / IEC 61557
• TIERRAS TEMPORALES: IEC 61230 / IEEE 1048
PRINCIPALES NORMAS QUE APLICAN EN SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA
ÁMBITO DE APLICACIÓN
ConsumoFuente de suministro
L
N
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Generación
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OTROS USOSSISTEMAS DE POTENCIA
NECIEEE 80 de 2000IEEE 80 de 2000
ó
NEC
ó
NEC
IEC
IEC
NEC
NEC
IEEE
IEC
NFPA
NFPA
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DIÁMETRO
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE PARÁMETROS DE UN ELECTRODO
LONGITUD
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE PARÁMETROS DE UN ELECTRODO
PARALELO
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE PARÁMETROS DE UN ELECTRODO
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«Corrientes por tierra son
corrientes de DESBALANCE».
CORRIENTE DE DESBALANCE
Ver Artículo 250.6 del NEC 2014
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«Una puesta a tierra se diseña con la corriente
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CORTOCIRCUITO
CORTOCIRCUITO
FALLA A TIERRA
FALLA A TIERRA
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EXTRACCIÓN DEL IEEE 142
¡ Grave error en la comprensión de la funcionalidad de los
conductores de neutro y tierra por parte de los fabricantes, ha llevado
a especificar instalaciones que incumplen el NEC !
(5.5.3.1 IEEE 142 de 2007)
PROBLEMAS
PROBLEMAS
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OBRA DE LADRONES !
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Si r0 =L R = 94%
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L
Cílindro crítico
Electrodo
ÁREA DE INFLUENCIA DE LOS ELECTRODOS TIPO VARILLA
06:44:32 a. m.
06:44:32 a. m.
EL ÁREA INMEDIATAMENTE ALREDEDOR DE UNA VARILLA ES EL MÁS IMPORTANTE
PARA REDUCIR SU RESISTENCIA.
«A m
ayor
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MEJOR»
.
ASPECTOS QUE INFLUYENPROFUNDIDAD IDEAL
• Resistividad de la capa superficial artificial
• Resistividad aparente del terreno en los diferentes estratos.
• Tensión máxima de paso y contacto
• Duración de la falla
• Magnitud de la corriente de falla
• Distribución geométrica de la malla
• Conexión equipotencial a nivel de superficie
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06:44:32 a. m.
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MÉTODO DE C
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.
L
R1 R2
Rm = R1 + R2Para que Rm = R1; R2 debe tender a cero
Rm
O cuando menos deberíamos conocer R2 para tener dos de las tres variables
Nota: Rm se podría considerar casi igual a R1 si R2 tiende a un valor al menos 20 veces menor a R1, Por ejemplo en instalaciones con neutro múltiplemente puesto a tierra
«La R
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RESISTIVIDAD APARENTE; UNA CARACTERÍSTICA DEL TERRENO
RESISTENCIA: UN PARÁMETRO DE UNA PUESTA A TIERRA
«Solo
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.
MÉTODOS PARA MEDIR RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
• POR TOMA DE MUESTRAS• DE CUATRO ELECTRODOS• DE SCHLUMBERGER O DE GRADIENTE• DE SCHLUMBERGER MODIFICADO• DE A.L. KINYON• DE WENNER O DE POTENCIAL• DE PALMER• DE LEE• DIPOLARES (6)• DE DOS ELECTROS• POR MEDIDA DE RESISTENCIA
MÉTODOS PARA MEDIR RESISTIVIDAD APARENTE DEL TERRENO
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MÉTODO DE CAIDA DE POTENCIAL
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IMPEDANCIA Y RESISTENCIA
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USO PARA VALOR MÁXIMO DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Estructuras de líneas de transmisión. 20 Ω
Subestaciones de alta y extra alta tensión. 1 Ω
Subestaciones de media tensión en poste. 10 Ω Subestaciones de media tensión de uso interior. 10 Ω Protección contra rayos. 10 Ω
Neutro de acometida en baja tensión. 25 Ω Descargas electrostáticas. 25 Ω
Equipos electrónicos sensibles. 5 Ω
VALORES DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
-10 -5 0 5 1010 5 0-5 -1014042
10532
7021
3511
0105
0-5
-10
-1 0
-5
0
51 0
14042
10532
7021
3511
11 70210 643
9 5858 5267 4686 4095 3504 2923 2332 1751116
COMPORTAMIENTO DE LA TENSIÓN EN UNA PUESTA A TIERRA A TRAVÉS DE LA CUAL
CIRCULA CORRIENTE
V apl
V TH
V TH
GPR
Vs
Malla de cerramiento
CuerpoSuperficie
GPR
Soportable
QUÉ VALOR DE RESISTENCIA EXIGE EL IEC 62305-3
«Una
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ELÉC
TRICA
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06:44:35 a. m.
«Exis
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pues
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tierra
».
EL SÍMBOLO CORRECTO
R <<<<
R << R
EL SÍMBOLO CORRECTO
Tierra de protección Tierra aislada
«Si u
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esta
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sirve
aquí,
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ro tam
bién
me sirv
e allá
».
«Todo
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«COPP
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¡Gracias!Escriba a : Ing. Alberto Braulio Alzate [email protected]
Tel. (044) 55 3898 2766 / (+52) 55 6269 8840 Visite: www.segelectricamexico.comVisite www.procobre.org Visítenos en Redes Sociales
PREGUNTAS Y RESPUESTAS
Pregunta 1. ¿Las mallas del transformador son diferentes?
Si, espero que tu pregunta haya quedado resuelta Marco, en caso de que requieras más información por favor me avisas y lo podemos ver particularmente por Skype o por teléfono.
Pregunta 2. Buenos días, ¿para el diseño de una puesta a tierra de una subestación MT/BT, se debe usar la corriente de falla a tierra en el primario o en el secundario? media tensión / baja tensión, por ejemplo 13200 / 480 V
La corriente de falla que se usa es la corriente de falla monofásica a tierra en la MT, ya que las fallas en BT deben regresar a la fuente a través de los conductores de puesta a tierra para equipos y no a través del terreno.
Recuerda el mito de confundir la corriente de falla a tierra con la corriente de cortocircuito.
A continuación se enlistan las preguntas que no pudieron ser respondidas durante la sesión.