PUESTA A TIERRA DE SISTEMAS ELECTRICOS

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José Luis Casado Lagos
hace 7 años
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1 PESTA A TERRA DE SSTEMAS ELECTRCOS

2 Diferencia entre : neutro: Retorno de la línea de alimentación tierra: Conexión que se usa para derivar corrientes no deseadas PESTA A TERRA Ligazón o enlace metálico directo, sin fusibles ni protección, entre partes de una instalación eléctrica y uno o varios electrodos enterrados en el suelo con el objeto de eliminar diferencias de potencial peligrosas y derivar corrientes de defectos o atmosféricas

para máquinas y equipos DNAMCA: Dirigir a tierra corrientes

3 Carcaza de motor conductor unión Electrodo La puesta a tierra tiene doble misión: ESTATCA: Fijar un potencial de referencia para máquinas y equipos DNAMCA: Dirigir a tierra corrientes pequeñas o elevadas para protección de personas expuestas al peligro de contacto

4 Función Estatica: por ejemplo maquinas / computadoras etc Función Dinámica Objetivos: Seguridad Protección de instalaciones Potencial de referencia Disipar desc Atmosf Dispersar cargas estáticas

5 RESSTVDAD Y RESSTENCA Resistividad Propiedades eléctricas del suelo Ohms x mts Sirve para: Calculo de la puesta a tierra Calculo del gradiente de potencial Tensión de toque y paso Calculo de acoplamiento inductivo entre circ Elec y comunicaciones Resistencia de puesta a tierra Mide la eficiencia de un sistema de electrodos enterrados en términos de resistencia Ohms ( barra, jabalina, malla etc) Sirve para: Determinar la resistencia actual de las conexiones a tierra Verificar la necesidad de cambios o un nuevo sistema de puesta a tierra Determinar las tensiones de toque y paso Diseñar protecciones para el personal y circuitos

6 RESSTVDAD DEL TERRENO Depende de los sig factores : Composición del terreno Concentración de sales disueltas Contenido de humedad Temperatura R l s s R l m

7 Algunos valores de Resistividad NATRALEZA DEL TERRENO RESSTVDAD EN OHM*M Terrenos pantanosos de algunas unidades a 30 Limo 0 a 00 Humus 0 a 50 Turba húmeda 5 a 00 Arcilla plástica 50 Margas y arcillas compactas 00 a 00 Margas del jurásico 30 a 40 Naturaleza del terreno Terrenos cultivables y fértiles, terraplenes compactos y húmedos Terraplenes cultivables poco fértiles y terraplenes Suelos pedregosos desnudos, arenas secas permeables 50 Valor medio de la resistividad en Ohm*m

8 RESSTENCA DE TERRA E r * r Ley de Ohm microscópica Densidad de Corriente Resistividad La diferencia de potencial d r Erdr r r r r dr V será: V r r El potencial del electrodo será: V Si R y r = a (radio del electrodo) a El valor de la Resistencia de Tierra será: V R a

9 r dr R V r r r r r r r r V Max Grad a dr dv E Max GradPotencial r dr r dr dr dv RESSTENCA DE TERRA

10 RESSTENCA DE TERRA La resistencia de tierra esta compuesta por tres factores ) Resistencia del electrodo ) Resistencia de contacto del electrodo y la tierra 3) Resistencia del suelo desde la superficie del electrodo hacia afuera por donde circula la corriente a una distancia r será = (ρ) / π * / r Superficies equipotenciales en un electrodo de puesta a tierra a una distancia r será = (ρ) / π * / r R = (-) / = ρ * (r r) / π * r * r R = ρ * dr / π * r

11 CARACTERSTCAS DE LA CORRENTE DE TERRA La resistencia de tierra queda definida por la primera superficie equipotencial que envuelve al electrodo El 93% de la caída de tensión se produce en un radio de,8 mts alrededor del electrodo El 80% de la caída de tensión se produce en un radio de 0,3 mts Es peligroso pisar en las proximidades de los electrodos Tipos de sistemas de puesta a tierra

12 Valores de Resistencia Los valores recomendados son los siguientes: Para grandes subestaciones, líneas de transmisión y estaciones de generación: menor a Ohm Para Subestaciones de plantas industriales, edificios y grandes instalaciones comerciales: entre y 5 Ohm Para un electrodo simple: menor a 0 Ohm

13 TPOS DE PESTA A TERRA Varilla Copperweld Porcentaje de disminución de R en función de la configuración de electrodos Numero de electrodos n solo electrodo Dos electrodos en línea Valor original 00% El valor original se reduce al 55% Tres electrodos en línea Tres electrodos en triángulo Cuatro electrodos en simetría Ocho electrodos en simetría 38% 35% 8% 6%

14 TPOS DE PESTA A TERRA Pica o jabalina(t) Malla 4 m Conductor desnudo 4 m nión pernos con Punto de inspección Otras Placa En estrella En anillos

Resistencia ohm Resistencia ohm VARACON DE LA RESSTENCA EN FNCON DE LA PROFNDDAD,DAMETRO Y TEMPERATRA 50 00 50 00 50 0 5 00 00 300 Profundidad cm R = /L[n(4L/a)-]

15 Resistencia ohm Resistencia ohm VARACON DE LA RESSTENCA EN FNCON DE LA PROFNDDAD,DAMETRO Y TEMPERATRA Profundidad cm R = /L[n(4L/a)-] Líne as Radio cm R = /L[n(4L/a)-] R = resistencia en = resistividad del terreno cm L = longitud del electrodo a = radio del electrodo en cm

16 TEORA DE LA MEDCON DE RESSTENCA Y RESSTVDAD DE LOS SELOS ' = - P P T P P P P P T P P P

17 TEORA DE LA MEDCON DE RESSTENCA Y RESSTVDAD DE LOS SELOS ' = - P P T P P P T P P T T P P P ` `

18 TEORA DE LA MEDCON DE RESSTENCA Y RESSTVDAD DE LOS SELOS a R R a PAT d Si P se conecta con C a a D D D Si hacemos D Siendo Se tiene D D D a D a ) ( a ` `

19 TEORA DE LA MEDCON DE RESSTENCA Y RESSTVDAD DE LOS SELOS ) ( a ) ( a R m m d m R R R 0 m R 0 ) ( Para que Debe ) ( D a D D D a D 0 K K a D K Siendo Ecuación de º grado D

20 TEORA DE LA MEDCON DE RESSTENCA Y RESSTVDAD DE LOS SELOS K K 0 K D a D Teoría del 6% 0, , , ,68 0,68

21 MEDCON DE LA RESSTVDAD METODO DE WENNER Haciendo que: d D d d D d D 3d Se tiene d d d d d La resistividad Será: d d R m Donde Rm es la resistencia medida

22 MEDCON DE RESSTVDAD Metodo de Wenner )Los electrodos se colocan en linea recta )Las distancias seran iguales a a 3)La profundidad sera b y esta será mucho menor que /0 de a 4)Se inyecta corriente por C y se mide tensión por P 5)Luego se calcula R y por lo tanto la Resistividad *a*r = Resistividad promedio a la profundidad b (Ohms * mts) a = Distancia entre electrodos (cm) R = Resistencia medida por el instrumento (Ohms)

23 MEDCON DE RESSTENCA Mide la resistencia del electrodo en estudio mas una auxiliar muy pequeña Sirve para sistemas céntricos donde existe suministro de agua por red(aprox Ohms) La resistencia del electrodo no será superior a 5 Ohms El método da una idea aproximada de la R del sistema

24 METODO DE LOS TRES PNTOS Rx = (R + R - R3) / Se utilizan dos electrodos auxiliares con Ry y Rx Los electrodos forman un triangulo y se miden resistencias entre ellos Se obtienen mejores resultados cuando las resistencias son parecidas Distancia recomendada 8 mts Buen método cuando no se pueden poner los electrodos en línea recta El método da resultado cuando el suelo el completamente homogéneo

25 METODO DE LA CADA DE POTENCAL Método del 6% C y P están conectados mediante un puente Se inyecta una corriente y se mide la tensión Mediante la ley de Ohm se determina R ) Desconectar del sistema todos los componentes ) Determinar la distancia del electrodo de corriente 3) Realizar varias determinaciones de resistencia para distintas ubicaciones del electrodo de potencial 4) Todos los electrodos se ubicaran en línea recta 5) Graficar la curva de tensión hasta obtener una porción plana bien demarcada

26 GRADENTE DE POTENCAL En este caso los electrodos se encuentran muy cercanos entre si Existe un solapamiento de los gradientes generados por cada electrodo La resistencia se incrementa como consecuencia de ello La distancia entre electrodos es suficiente como para no producir solapamiento de los gradientes El valor de la R asociada al sector plano es el correcto Se lo denomina zona de equilibrio

27 NTENSDAD EFECTOS FSOLOGCOS DE LA CORRENTE a 3 ma Prácticamente imperceptibles No hay riesgo De 5 a 0 ma De 0 a 5 ma De 5 a 30 ma Mayor de 30 ma Contracciones involuntarias de músculos y pequeñas alteraciones del sistema nervioso Principio de tetanización muscular, contracciones violentas e incluso permanentes de las extremidades Contracciones violentas e incluso permanentes de la caja toráxica Fibrilación ventricular cardiaca

28 EFECTOS FSOLOGCOSDE LA CORRENTE zona Normalmente sin reacción Por debajo de 0,5 ma la corriente eléctrica no se percibe zona - Sin efectos fisiológicos La corriente eléctrica se percibe sin efecto dañino zona 3 Contracciones musculares Dificultad en la respiración, alteraciones reversibles en el ritmo cardíaco Paros cardiacos transitorios sin fibrilación ventricular se incrementan con la corriente y el tiempo Aumento de la presión sanguínea zona 4 Paros cardiacos, respiratorios y quemaduras Pueden ocurrir con el incremento de la corriente y el tiempo

29 FACTORES QE NTERVENEN EN EL ACCDENTE ELECTRCO )Valor de la intensidad de la corriente eléctrica )Valor de la tensión 3)Tiempo de paso de la corriente eléctrica 4)Valor de la resistencia ohmica que presenta el organismo 5)La trayectoria que siga la corriente por el organismo 6)Naturaleza de la corriente 7)Valor de la frecuencia en el caso de ca 8)Capacidad de reacción del organismo

30 EQPOS DE MEDCON DE RESSTENCA Y RESSTVDAD

31 EQPOS DE MEDCON DE RESSTENCA Y RESSTVDAD

32 EQPOS DE MEDCON DE RESSTENCA Y RESSTVDAD

33 Partes que comprenden un sistema de pat Elementos de una puesta a tierra

34 Esquema global de pat en edificios

35 Esquema de un sistema de pat (vista en corte )

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