INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA

Transcripción

1 NSTALACONES DE PUESTA A TERRA NTRODUCCÓN Normaiva. ME BT 039. ME BT 0008 UNE ME RAT 13 Recomendaciones UNESA Puesa a ierra Toda ligazón meálica direca, sin fusible ni proección alguna, de sección suficiene, enre deerminados elemenos o pares de una insalación elécrica y un elecrodo o grupo de elecrodos enerrados en el suelo, con objeo de conseguir que en el conjuno de insalaciones, edificios y superficie próxima del erreno no exisan diferencias de poencial peligrosas y que al mismo iempo permia el paso a ierra de las corrienes de fala o la de descargas de origen amosférico. Masa Es cualquier pare conducora accesible de un aparao o insalación elécrica, que en condiciones normales esá aislado de las pares acivas, pero que es suscepible de ser pueso bajo ensión como consecuencia de un fallo en las disposiciones omadas para asegurar su aislamieno. Elemeno conducor Es cualquier objeo meálico suscepible de propagar un poencial, siuado en las proximidades de una insalación elécrica pero no pereneciene a ella.

2 CONCEPTOS BÁSCOS nsalación de puesa a ierra nsalación con defeco

3 ELECTRODO SEMESFÉRCO: Disribución de poenciales en el erreno. ELECTRODO SEMESFÉRCO: ariación del poencial en la superficie del erreno. U x d 2π ρ x

4 PCA ERTCAL: ariación de la ensión en la superficie del erreno. PARÁMETROS CARACTERÍSTCOS DE UNA P.T. Resisencia de ierra R R d

5 PARÁMETROS CARACTERÍSTCOS DE UNA P.T. Tensión a ierra, de conaco c Tensión de paso p, Ten. a ierra ransf. T, Ten de conaco ransf. ct E 2

6 FNALDAD DE LA PUESTA A TERRA P.T. NEUTRO A.T. FJAR Fase-Masa Fase-Neuro SSTEMA CON NEUTRO ASLADO, SANO (A.T., M.T.) SSTEMA CON NEUTRO ASLADO, CON DEFECTO SSTEMA CON NEUTRO A TERRA Aislamienos dimensionados para comp Aislamienos dimensionados para F

7 FNALDAD DE LA PUESTA A TERRA P.T. DE LAS MASAS PROTECCÓN DE LAS PERSONAS (Disminuir U c, U d ) MASA ASLADA DE TERRA d h R h + U R B F + R cd R d R << R << cd B R h d h U R RN h MASA CONECTADA A TERRA R R << A B R h R d d R U + A F R B U c d R A R A U c U RN < R A + R B U RN

8 DAGRAMA UNFLAR DE PLANTA

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10 NSTALACONES DE PUESTA A TERRA A CONSDERAR EN EL DSEÑO DE UNA PLANTA NDUSTRAL d, a, x n, R n, carac /

11 d d Fallo fase-masa Fallo fase-ierra

12 ESQUEMAS DE DSTRBUCÓN EN BAJA TENSÓN (ME BT 008) Esquema de disribución TT (UNE ) Esquema de disribución TN-C Esquema de disribución TN-S

13 ESQUEMAS DE DSTRBUCÓN EN BAJA TENSÓN Esquema de disribución TN-CS Esquema de disribución T

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15 (ME BT 039) Resisividades (valores Orienaivos) (alores medios de ñ) aloración de ñ con la salinidad Resisividad (concepos)

16 ariación de ñ con la humedad ariación de ñ con la emperaura ariación esacional ipica de ñ : 1: Elecrodo superficial 2:Elecrodo profundo

17 ESTRUCTURA Y DMENSONADO DE LA NSTALACÓN DE PUESTA A TERRA DE LAS MASAS DE BAJA TENSÓN E: Elecrodo CD: Derivación de la línea principal de ierra AB: Línea de enlace a ierra CE, DF, DG: Conducores de proección B: Puno de puesa a ierra C, D: Bornas o regleas de conexión BC: Línea principal de ierra

18 ESTRUCTURA Y DMENSONADO DE LA NSTALACÓN DE PUESTA ATERRA DE LAS MASAS DE BAJA TENSÓN Forma de conecar las masas Línea coninua Derivaciones: elemenos de core No Correca ncorreca Esrucura ípica del elecrodo en un edificio o nave indusrial

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20 ESTRUCTURA Y DMENSONADO DE LA NSTALACÓN DE PUESTA ATERRA DE LAS MASAS DE BAJA TENSÓN Dimensionado del elecrodo R ρ F (dimensiones) << R adm Esquema TN: R adm 2 Ω Esquema TT: R adm U L AN Ej: Elecrodo a base de conducor enerrado, ρ 200 Ω m, esquema TN 200 R 2 2 L > 200 m L Dimensionado de conducores Conducores de proección, derivaciones de la línea principal de ierra (ME BT 017) Secciones de los conducores de fase o polares de la insalación (mm 2) Secciones mínimas de los conducores de proección (mm 2 ) S 16 S (*) 16 <S S > 35 S/2 (*) Con un mínimo de: 2,5 mm 2 si los conducores de proección no forman pare de la canalización de alimenación y ienen una proección mecánica. 4 mm 2 si los conducores de proección no forman pare de la canalización de alimenación y no ienen una proección mecánica.

21 ESTRUCTURA Y DMENSONADO DE LA NSTALACÓN DE PUESTA ATERRA DE LAS MASAS DE BAJA TENSÓN Dimensionado de conducores Línea de enlace con ierra (S > 35 mm 2 ) Línea principal de ierra (S > 16 mm 2 ) UNE S > k 2 Obención de k para cables desnudos que no presenan riesgos de dañar a maeriales próximos Maerial conducor CONDCONES isibles y en los emplazamienos reservados Condiciones normales Riesgo de incendio COBRE T máx (ºC) k ALUMNO T máx (ºC) k ACERO T máx (ºC) K (emperaura inicial del conducor se supone igual a 30 o ) Ej: R A +R B 1, 220 A, 0.1 seg S > 0.5 Oras ablas para deerminar k: Conducores aislados y cond. Desnudos en conaco con cables aislados. Conducores de proección en cable muliconducor. Conducores de proección consiuidos por armaduras o envolvenes de cables.

22 ESTRUCTURA Y DMENSONADO DE LA NSTALACÓN DE LA P. T. DE LAS MASAS DEL C.T. (ME RAT 13) Líneas de ierra (δ 160 A/mm 2 ) S 25 mm 2 cobre acero Elecrodos Elecrodos ipo (cond. Longiudinal enerrado, anillos recangulares cuadrados, con o sin picas, de dimensiones deerminadas) R T

23 PARÁMETROS CARACTERÍSTCOS DE LOS ELECTRODOS P.T. RECTANGULO DE 4.0 X 3.0 m Sección del conducor 50 mm 2 Diámero de picas 14 mm L p : Longiud de las picas (m) d c cm d p pm r k k K R ρ ρ ρ 2 2 ) ( 3 n n d x R R U + + ρ ( ω ) ρ Ω

24 ESTRUCTURA Y DMENSONADO DE LA P.T. DE LAS MASAS DEL C.T. a- condiciones relaivas a la seguridad de las personas a 1 a 2 a 3 pm cm d a pad cad ( R o bien, medidas adicionales de seguridad R max ) b- condiciones relaivas a la seguridad del maerial dm d R ensión nominal de aislamieno maerial de B.T. en el C.T. d 3 ( R n U + R ) 2 + X 2 n ( A) ( b 4000, 6000, 8000, ) R R ad

25 ALORES MÁXMOS ADMSBLES PARA LAS TENSONES DE PASO Y DE CONTACTO (ME RAT 13) Tensión de paso admisible (): pad p ( acc ) ad 10 K 6 ρ 1 + n K n 1 + Tensión de conaco admisible (): 3 ρ + 3 ρ 1000 cad K n ρ 1000 Siendo: : duración de la fala en segundos K,n: consanes que dependen de (seg) K n 0.9 > > > >

26 CURA DE DA: MÁXMA TENSÓN APLCADA EN FUNCÓN DE < < < < < < < n K n K K n a

27 MEDDAS DE LAS TENSONES DE PASO Y DE CONTACTO APLCADAS CONCEPTO DE TENSONES APLCADAS 1000 pa p ρ 1000 ca c ρ

28 ESTRUCTURA Y DMENSONADO DE LA P.T. DE LAS MASAS DEL C.T. Medidas adicionales de seguridad Las pueras y rejillas meálicas que den al exerior del cenro no endrán conaco elécrico con masas conducoras suscepibles de quedar a ensión debido a defecos o averías. En el piso del C.T. se insala un mallazo elecrosoldado consiuido con redondos de diámero no inferior a 4 mm 2, formando una reícula no superior a 0.3 x 0.3 m. Ese mallazo se coneca como mínimo a dos punos opuesos del elecrodo de la puesa a ierra de las masas y se cubre con una capa de hormigón de espesor no inferior a 10 cm. pm, ex p( acc) m d a pad cm, ex ( R p( acc) ad R max )

29 ESTRUCTURA Y DMENSONADO DE LA P.T. DEL NEUTRO DEL TRANSFORMADOR R B R T Línea de enlace con ierra: cable aislado 0.6/1 K proegido con ubo PC Elecrodos TT R B F (ρ, dimensiones) << 37 Ω si d 650 ma (BT) N 24 TN R B 2 Ω

30 PUESTA A TERRA (ME RAT 13) CÁLCULO p p, ad c c, ad MEDDA pa pa, ad ca ca, ad 10 K n K Curva de n Seguridad RELACONES p ad pa, ad ρ 1000 c ad ca, ad ρ

31 TERRRAS NDEPENDENTES; SEPARACÓN ENTRE LAS DSTNTAS TOMAS DE TERRA ME BT 039: P.T. B independiene de A U rans. de B a A 50 RELACÓN ENTRE LAS P.T. DE LAS MASAS DE B.T. Y M.T. P.T. masas B.T. independiene P.T. masas M.T. U r de M.T. a B.T. 50 o CONDCONES (ME BT 039 9) No exise canalización meálica que una la zona de ierras del CT con la zona donde esán los aparaos de uilización. La disancia enre las omas de ierra de las masas del CT y la oma de ierra de las masa de BT es 15 m si ñ 100 Ïhm m, si el erreno es mal conducor la disancia aumena. El CT esá siuado en un recino aislado de los locales de uilización o esá consruido de al manera que sus elemenos meálicos no esán unidos elécricamene a los elemenos meálicos consrucivos de los locales de uilización RELACÓN ENTRE LA P.T. DEL NEUTRO Y DE LAS MASAS DE M.T. U r de M.T. a Neu f fn + n,rans ME BT 017 TERRA ÚNCA EN EL C.T. U D m D R MT U >1500 D n,rans <1000 ρ d 2000 π D min 0 Puesa a ierra común D min

32 PROYECTO DE NSTALACÓN DE PUESTA A TERRA DE LAS MASAS DEL C.T. (R T ) 1) nvesigación de las caracerísicas del suelo. 2) Deerminación de las corrienes máximas de defeco a ierra y del iempo máximo de eliminación del defeco. ( d, a, caracerísica i/ del relé, X n, R n ) 3) Diseño preliminar de la insalación. Deerminar los elemenos que hay que conecar a ierra y el puno de conexión. Deerminar las secciones de los conducores. Definir la forma y composición del elecrodo. (Normalizado) 4) Cálculo de la resisencia de la puesa a ierra. 5) Cálculo de las ensiones de paso y de conaco. 6) Cálculo de las ensiones de paso y de conaco admisibles. 7) Comparación; en su caso omar medidas adicionales. 8) nvesigación de las ensiones ransferidas. 9) Corrección y ajuse del diseño inicial. 10) Una vez hecha la insalación : Medidas y conrasación de los resulados (Medidas: R ; p,ap ; c,ap ).