SINT Ingegneria. XGSLab. [Mayo 2015] Software House. Partner NEPLAN

Transcripción

1 XGSLab [Mayo 2015] Via C. Colombo, Bassano del Grappa (VI) Italy Oberwachtstrasse, 2 CH-8700 Küsnacht Switzerland

2 OVER AND UNDER GROUND SYSTEM Laboratory XGSLab es uno de los paquetes de software más potentes para el análisis de sistemas de puesta a tierra, de campos electromagnéticos, interferencias y descargas atmosféricas. Es el único software en el mercado que toma en consideración tanto normas IEEE como EN. XGSLab incluye los módulos: GSA (ANÁLISIS DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA) para aplicaciones regulares (aplicable en la mayoría de los casos prácticos) GSA_FD (ANÁLISIS DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA) para aplicaciones especiales y evaluaciones de campo magnético e interferencia electromagnética XGSA_FD (ANÁLISIS DE SISTEMAS AÉREOS Y SUBTERRÁNEOS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA) para análisis de campos electromagnéticos, evaluaciones de interferencia para sistemas aéreos y subterráneos, efectos de descargas atmosféricas y cálculo de distribución de corrientes de falla El alcance de XGSLab es amplio debido a que el modelo implementado es para uso general y soluciona las ecuaciones de Maxwell tomando en cuenta los efectos de tierra por Integrales de Sommerfeld. Todos los módulos se integran en un paquete "todo en uno" y están basados en un método de cálculo híbrido (o método PEEC) y consideran las teorías electromagnética, de circuitos y de líneas de transmisión combinadas en un modelo de cálculo. Los métodos híbridos reunen los puntos fuertes de los otros métodos y están bien adaptados para propósitos de ingeniería porque permiten el análisis de escenarios complejos incluyendo parámetros externos tales como voltajes, corrientes e impedancias. Por estas razones, XGSLab puede ser considerada como un laboratorio real. GROUNDING SYSTEM ANALYSIS GSA es un módulo ampliamente reconocido y utilizado para los cálculos y el diseño de mallas de tierra, incluyendo análisis del suelo. GSA puede analizar el comportamiento a baja frecuencia de los sistemas de puesta a tierra compuestos por muchos y distintos electrodos de cualquier forma, en un modelo de suelo uniforme o de doble capa. GSA puede importar los datos de la malla de tierra desde archivos de AutoCAD, entregar resultados gráfica y numéricamente en forma profesional, los cuales son útiles para investigación de GPR (Ground Potential Rise) y corrientes de fuga, potencial superficial, y distribución de los voltajes de toque y de paso. GROUNDING SYSTEM ANALYSIS in the FREQUENCY DOMAIN GSA_FD es un módulo completamente nuevo para cálculo y diseño de mallas de tierra en el dominio de la frecuencia, incluyendo análisis del suelo y representa el estado del arte del software para sistemas de puesta a tierra. GSA_FD es útil además para evaluaciones de campos magnéticos e interferencia electromagnética. GSA_FD representa una nueva forma de estudiar grandes sistemas de puesta a tierra, donde la experiencia muestra que la variación de la resistividad del terreno horizontal, hace ineficientes los modelos de suelo sofisticados (multicapa). En estos casos, es preferible el uso de un modelo eléctrico más preciso de los electrodos, debido a que los parámetros del circuito, tales como las impedancias propias y mutuas pueden ser conocidas con mayor certeza, que la resistividad del suelo. De hecho, en el rango de frecuencias que es de interes, estos parámetros del circuito dependen débilmente de las propiedades del suelo. Por otra parte, teniendo en cuenta los efectos de las impedancias propia y mutua, se permite superar la condición equipotencial de los electrodos en la cual se basa el estándar de GSA. Esto permite el análisis de electrodos cuyo tamaño es comparable con la longitud de onda, como se especifica mejor más adelante. Los paquetes de la competencia por lo general no tienen en cuenta los efectos de la impedancia mutua, lo que conduce en algunas condiciones particulares, a errores significativos. GSA_FD puede ser utilizado en el dominio de frecuencias de 0 a 1 MHz, a partir de 1 MHz la exactitud de cálculo disminuye gradualmente. GSA_FD puede analizar sistemas compuestos por muchos electrodos distintos de cualquier forma, tamaño y tipo de conductor (sólido, hueco o trenzado y recubierto o desnudo) en un modelo de suelo uniforme o de doble capa. En forma similar a GSA, GSA_FD también puede importar datos de la malla de tierra desde archivos de AutoCAD, entregar resultados numérica y gráficamente en forma profesional, útiles para la investigación de GPR y potencial, corriente, corriente de fuga, potencial superficial y distribución de voltajes de toque y paso. GSA_FD también puede calcular los campos magnéticos debidos a los cables o sistemas de puesta a tierra, y la interferencia electromagnética (corriente inducida y potencial debido a al acoplamiento resistivo, inductivo y capacitivo) entre los sistemas de puesta a tierra o cables y tuberías o electrodos enterrados en general. AERIAL and GROUNDED SYSTEM ANALYSIS in the FREQUENCY DOMAIN XGSA_FD es un módulo totalmente nuevo que amplía el campo de aplicación GSA_FD a los sistemas aéreos. XGSA_FD puede gestionar conductores de catenaria y conductores de haces, también puede tener en cuenta las fuentes donde el potencial y corriente longitudinal son conocidos e independientes por otras condiciones. Por estas razones XGSA_FD es probablemente una de las herramientas más poderosas y de usos múltiples en el mercado para este tipo de cálculos. Además de GSA_FD, XGSA_FD puede calcular los campos electromagnéticos e interferencia entre sistemas sobre la superficie y entre sistemas sobre la superficie y sistemas subterráneos, puede calcular los efector de descargas atmosféricas y también la distribución de corrientes de falla. El modelo de cálculo XGSA_FD se deriva directamente de GSA_FD y sus límites de aplicación se pueden considerar los mismos.

3 GSA O GSA_FD? POR QUÉ NO SÓLO GSA_FD? QUÉ ACERCA DE XGSA_FD? GSA_FD Vs. GSA La siguiente tabla resume las principales consideraciones en las cuales se basan los módulos GSA_FD y GSA. El gráfico anterior indica que GSA se puede usar si "D < λ/15". GSA requiere también que "D < 500 m" debido a los efectos de la componente DC de la impedancia propia. GSA_FD (S) se puede usar si "D < λ/10". GSA_FD (S + M) se puede usar en todos los casos hasta 1 MHz. Aspectos a tener en cuenta GSA GSA_FD (S) GSA_FD (S + M) Acoplamiento resistivo Sí Sí Sí Acoplamiento capacitivo No Sí Sí Impedancia propia No Sí Sí Impedancia mutua No No Sí GSA_FD puede tomar en cuenta o ignorar la impedancia mutua entre los elementos. Por lo tanto, de ahora en adelante el modelo utilizado será referido como GSA_FD (S + M) o GSA_FD (S) respectivamente. GSA_FD (S + M) requiere más recursos de computación (memoria y potencia de cálculo) que GSA_FD (S) y por esta razón la opción de tener en cuenta la impedancia mutua puede deshabilitarse. El siguiente gráfico representa el dominio de aplicación de los diferentes modelos. Todos los modelos pueden adoptarse en el área por debajo de la línea punteada, mientras que ambos modelos GSA_FD (S o S + M) pueden ser adoptados en la zona entre las líneas punteada y la línea de trazos, mientras que el modelo GSA_FD (S + M) solamente puede ser adoptado por encima de la línea a trazos. Potenciales superficiales del suelo - GSA 50 Hz Potenciales superficiales del suelo - GSA_FD (S) 50 Hz Dominio de aplicación de GSA y GSA_FD El área resaltada indica la condición habitual a la frecuencia de alimentación. Las plantas pequeñas, medianas y grandes requieren gradualmente versiones más potentes de GSA o GSA_FD. El gráfico se obtiene mediante un análisis paramétrico con una malla de prueba cuadrada hecha de cobre. Los parámetros analizados fueron el tamaño de la malla "D", la resistividad del terreno "ρ" y la frecuencia "f". En su dominio de aplicación, los errores de GSA y GSA_FD (S) en el GPR y en el cálculo de los voltajes de toque son inferiores del 10%. En la práctica, los límites de aplicación de los diferentes modelos pueden definirse en función de la longitud de onda del campo electromagnético en la tierra: donde: 3162 λ (m) = longitud de onda ρ (Ωm) = resistividad del terreno f (Hz) = frecuencia f Potenciales superficiales del suelo - GSA_FD (S+M) 50 Hz El análisis paramétrico se realiza asumiendo que la malla de prueba esta bien interconectada y energizada con una corriente inyectada en una esquina. Si la corriente es inyectada en el centro de la malla, el tamaño máximo de la malla es del doble del mencionado en el gráfico anterior. En otras palabras, "D" indica la distancia máxima entre el punto de inyección y el punto más distante del electrodo.

4 Las figuras en esta página muestran el potencial superficial obtenido por la aplicación de los tres modelos descritos, a la misma malla así como con la misma corriente inyectada. La diferencia cualitativa entre los resultados es por demás evidente. De hecho, el GPR y la impedancia a tierra tienden a crecer si se utilizan GSA, GSA_FD (S) o GSA_FD (S + M). La alta frecuencia o baja resistividad del suelo, pueden hacer estas diferencias aún más evidentes. El valor efectivo de la forma de onda sinusoidal debe ser calculado asumiendo que los valores máximos de pulso y la forma de onda sinusoidal son los mismos. Por ejemplo, la forma de onda sinusoidal equivalente de un pulso de 200 ka - 10/350 µs tiene un valor efectivo de 200/ 2 = ka. La equivalencia entre pulso y forma de onda sinusoidal significa que, los valores máximos de tensiones de paso y de contacto o campos magnético y eléctrico de dos formas de onda son los mismos. En resumen, en análisis de sistemas de puesta a tierra, a la frecuencia de alimentación, GSA se puede usar en muchas situaciones prácticas pero tiende a subestimar los resultados en caso de baja resistividad o mallas grandes. GSA_FD (S) también tiende a subestimar los resultados en las mismas condiciones y su área de aplicación es sólo un poco más extensa que la de GSA. GSA_FD (S) puede aplicarse a mallas con tamaño superior a los 500 metros pero solamente en casos de relativamente alta resistividad del suelo. GSA_FD (S + M) puede ser aplicado en todos los casos. A alta frecuencia, GSA y GSA_FD (S) pueden aplicarse a mallas con un tamaño máximo aproximado de algunas decenas de metros. En general, GSA_FD (S + M) debería ser usado a alta frecuencia. En análisis de interferencia electromagnética, GSA, GSA_FD (S) y GSA_FD (S+M) pueden usarse respectivamente para evaluación de acoplamiento resistivo, resistivo + capacitivo y resistivo + capacitivo + inductivo. Después de estas conclusiones podría surgir una pregunta: Por qué no GSA_FD? GSA requiere datos de entrada más sencillos y menos recursos de computación, y por tanto siempre que sea aplicable, este es el módulo preferido. GSA_FD requiere los mismos datos de entrada tanto para el modelo (S) como para el (S + M), pero los cálculos necesarios en este último caso son más complejos y requieren más recursos de computo. Si GSA no puede ser usado y la memoria y potencia de computo no son un límite, GSA FD (S + M) es el modelo preferido. Forma de onda estándar de rayo ECUACIONES DE MAXWELL E INTEGRALES DE SOMMERFELD XGSLab se basa en las ecuaciones de Maxwell e Integrales de Sommerfeld. La mayoría de las personas saben que el campo electromagnético está gobernado por un conjunto de leyes experimentales conocidas como Ecuaciones de Maxwell. Por último, vale la pena anotar que en las anteriores consideraciones se ha adoptado una malla de prueba hecha de cobre y bien conectada. Debido al costo del cobre, en algunos países, los sistemas de puesta a tierra a menudo son hechos de acero. En estos casos, los valores de la impedancia propia introducen límites adicionales al rango de aplicación de GSA, y por tanto GSA_FD puede ser necesario para sistemas pequeños. Una conclusión similar se aplica incluso si no se cumplen las condiciones de un "buen mallado". A continuación se proporcionan más detalles acerca de GSA y GSA_FD. XGSA_FD XGSA_FD se basa sobre el mismo modelo de GSA_FD(S+M) y tiene en cuenta los mismos aspectos. Los límites de aplicación de XGSA_FD para sistemas subterráneos pueden asumirse como los mismos de GSA_FD(S+M). Los límites de aplicación de XGSA_FD para sistemas aéreos se pueden asumitr entre 1 Hz y unos pocos MHz. XGSA_FD expande en gran medida las posibilidades de aplicación de XGSLab; el cual es actualmente un laboratorio real para aplicaciones de ingeniería e investigación XGSA_FD es una herramienta irremplazable cuando el sistema de conductores esta parcialmente sobre la superficie terrestre y parcialmente bajo la superficie. Esta situación es usual para análisis de interferencia (donde el inductor esta sobre la superficie y el inducido bajo la superficie) pero tambien es usual en diseño de apantallamiento. En este último caso, XGSA_FD permite considerar en un modelo único, terminación de aire, bajo conductor y sistema de terminación de tierra, y permite calcular la distribución de corriente de apantallamiento (descargas atmosféricas) y sus efectos (potencial, campos magnético y eléctrico). La corriente de apantallamiento puede ser simulada mediante el uso de la forma de onda de la norma IEC Por ejemplo, el primer trazo positivo de norma T1/T2 = 10/350 µs puede simularse con una corriente a 25 khz, el primero trazo negativo 1/200 µs con una corriente a 250 khz y el trazo subsecuente 0.25/100 µs con una corriente a 1MHz. James Clerk Maxwell (Edinburgh 1831 Cambridge 1879) Por otra parte, no muchas personas saben acerca de los estudios fundamentales realizados por Sommerfeld. Entre otras cosas, Sommerfeld estudió el efecto de la reacción de la tierra para el campo electromagnético y las rigurosas soluciones a los problemas del espacio medio conocidas como Integrales de Sommerfeld. Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld (Konigsberg 1868 Munich 1951) Sin los estudios de Sommerfeld no habría sido posible desarrollar XGSLab.

5 GROUNDING SYSTEM ANALYSIS GSA es un Software de Ingeniería para Cálculo y Diseño de Mallas de Tierra, incluyendo Análisis del Suelo. GSA ha sido adoptado en todo el mundo por muchas Universidades y Organizaciones y es altamente apreciado por nuestros clientes por su Facilidad de Uso, Calidad y Servicios de Soporte Técnico. DESCRIPCIÓN GENERAL GSA es un código de cómputo para el diseño y análisis de sistemas de puesta a tierra de baja frecuencia. GSA toma en cuenta tanto los estandares Europeos (HD 637- S1:1999, EN :2010 y EN 50522:2010) como el estándar Americano (IEEE). GSA es capaz de analizar el comportamiento a baja frecuencia de los sistemas de puesta a tierra compuestos por diferentes electrodos de cualquier forma y tamaño, con un alto nivel de detalle. Puede tomar los datos de entrada en forma gráfica (archivos de AutoCAD "DXF") o numérica y reproducir poderosas instalaciones gráficamente a través de sus algoritmos de computo optimizados y validados, lo cual hace de GSA una herramienta indispensable para el diseño y verificación de los sistemas de puesta a tierra. GSA incluye un módulo para calcular modelos equivalentes de suelo uniforme o de doble capa, a partir de los datos medidos de la resistividad del suelo. GSA es esencialmente una herramienta para baja frecuencia pero en varios casos prácticos (con pequeños electrodos), esta puede ser útil también para calcular la impedancia de impulso de los electrodos bajo corrientes de descarga, con un nivel de precisión adecuado para muchas aplicaciones de ingeniería. Mediciones de Resistividad del Suelo y Modelo DATOS DE ENTRADA Datos eléctricos (por ejemplo, corriente monofásica o de falla a tierra, datos para el cálculo de la corriente de puesta a tierra, estándar de referencia, tiempo de intervención de las protecciones, eventualmente resistencia adicional entre los pies y la superficie de la tierra, etc.) Datos geométricos (por ejemplo, disposición del sistema de puesta a tierra de todos los electrodos (hasta 99), sección de los conductores, espesor del recubrimiento, propiedades del material etc.). Cada electrodo consiste en una red de conductores arbitrariamente conectados (o separados). Datos físicos (por ejemplo, resistividad del terreno o valores medidos de la resistividad aparente, las características de la capa superficial, etc.) RESULTADOS ENTREGADOS Factor de decremento (Df) según el estándar IEEE Factor de división (r) según norma EN o (Sf) según el estándar IEEE Corriente de tierra Sección transversal mínima de los conductores del sistema de puesta a tierra para especificación térmica Parámetros del modelo del suelo de doble capa a partir de los valores medidos en sitio de la resistividad aparente Factor de reducción de los voltajes de toque y de paso debido a la delgada capa superficial (Cs) según el estándar IEEE Voltajes máximos permisibles de toque y de paso, según los estándares EN y IEEE. De acuerdo a la norma Europea, también es posible calcular el voltaje de toque admisible sin presencia del cuerpo humano, teniendo en cuenta la resistencia del cuerpo (Rb 50%) y posiblemente la resistencia adicional entre los pies y la superficie de la tierra. Valores de resistencia a tierra e incremento del potencial de tierra (GPR) de todos los electrodos Distribución de la corriente de fuga de los electrodos con representación gráfica en 2D y 3D para verificar la contribución y la eficiencia de las partes del sistema de puesta a tierra Valor máximo del campo eléctrico cerca de los electrodos (útil para comprobar rápidamente si puede ocurrir el fenómeno de ionización del suelo) Potenciales superficiales del suelo y distribución de los voltajes de toque y de paso, sobre una línea recta superficial o área rectangular a través de representaciones gráficas a color en 2D y 3D, para la individualización de áreas seguras y peligrosas Lista de material utilizado para el sistema de puesta a tierra (cables y varillas) Proyecciones ortográficas o representaciones isométricas del sistema de puesta a tierra Disposición General - Subestación Potencial Superficial de Tierra

6 Potencial Superficial de Tierra Potencial Superficial de Tierra Potencial Superficial de Tierra en Presencia de un Electrodo Flotante Tensiones de Paso Disposición General Torre de Viento CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES Modelo de cálculo basado en el método "PEEC" Análisis de sistemas de puesta a tierra de cualquier forma, con la opción del número total de fuentes elementales. Posibilidad de analizar hasta 99 electrodos distintos en el mismo cálculo, incluyendo por ejemplo electrodos de retorno, sistemas de puesta a tierra de líneas de transmisión o electrodos subterráneos a potencial flotante. Caracterización del suelo con un modelo uniforme o de doble capa. Más allá de esto se puede agregar una fina capa superficial Posibilidad de analizar electrodos parcialmente aislados o revestidos en concreto o enterrados en suelo tratado para disminuir la resistividad Librerias con propiedades típicas de suelo, recubrimientos de suelo, concreto y materiales de relleno. Posibilidad de exportar los resultados gráficos a otras aplicaciones de WINDOWS Posibilidad de elegir el idioma

7 GROUNDING SYSTEM ANALYSIS in the FREQUENCY DOMAIN GSA_FD es un Software de Ingeniería para el Cálculo y Diseño de Mallas de Tierra en el dominio de la frecuencia de 0-1 MHz incluyendo Análisis del Suelo. GSA_FD es útil en todos los casos donde la hipótesis de condición equipotencial del electrodo no es aceptable. Esto sucede con grandes sistemas de puesta a tierra, baja resistividad del suelo, conductores de acero o alta frecuencia. GSA_FD puede tomar en cuenta tanto los efectos de la impedancia propia como de la impedancia mutua. DESCRIPCIÓN GENERAL GSA_FD es un código de cómputo para el diseño y análisis de sistemas de puesta a tierra en el dominio de frecuencia de 0-1 MHz. GSA_FD, toma en cuenta tanto las normas europeas (EN :2010 y EN 50522:2010) como las normas americanas(ieee). La Precisión del cálculo a partir de 1 MHz disminuye gradualmente. GSA_FD es capaz de analizar el comportamiento en el dominio de la frecuencia de extensos sistemas de puesta a tierra compuestos de muchos y distintos electrodos de cualquier forma y tamaño con un alto nivel de detalle. La entrada de datos en forma gráfica (a partir de archivos de AutoCAD "dxf") y en forma numérica, los algoritmos de computo validados y optimizados, y sus poderosas características gráficas hacen de GSA_FD una herramienta indispensable para el diseño y verificación de sistemas de puesta a tierra, cuando la impedancia de los conductores no puede ser ignorada. Además, GSA_FD tiene en cuenta tanto la impedancia propia como la impedancia mutua de los conductores. GSA_FD incluye un módulo para calcular modelos equivalentes de suelo uniforme o de doble capa, a partir de los datos medidos de resistividad del suelo. Los electrodos enterrados pueden ser modelados con conductores sólidos, huecos o trenzados, ya sea cubiertos o desnudos, conectados en forma arbitraria. GSA_FD es uno de los software del mercado en general más potentes para el análisis de sistemas de puesta a tierra y puede ser usado para resolver problemas de compatibilidad electromagnética o problemas de interferencia debido al acoplamiento resistivo, capacitivo e inductivo en la tierra, o problemas de protección catódica que involucran extensas estructuras entrerradas ya sea recubiertas o no. GSA_FD también es útil para calcular el campo magnético debido a los sistemas de puesta a tierra o cables enterrados y puede usarse para investigar la eficacia de los sistemas de mitigación de lazos pasivos. Potenciales superficiales del suelo Potenciales superficiales del suelo DATOS DE ENTRADA Datos eléctricos (por ejemplo la corriente inyectada en un número arbitrario de puntos, fuerza electromotriz inducida o impresa, impedancias longitudinales adicionales, estándar de referencia, frecuencia operativa, tiempo de intervención de protecciones, eventualmente resistencia adicional entre los pies y la superficie de la tierra, etc.) Datos geométricos (por ejemplo, diseño y topología del sistema de puesta a tierra de todos los electrodos (hasta 99), sección de los conductores, grosor del aislamiento, propiedades de los materiales etc.). Cada electrodo consiste en una red de conductores arbitrariamente conectados (o separados). Datos físicos (por ejemplo, valores medidos de la resistividad del terreno o resistividad aparente, permitividad eléctrica del suelo, las características de la fina capa superficial, etc.) RESULTADOS DE SALIDA Factor de decremento (Df) según el estándar IEEE Factor de division (r) según norma EN o (Sf) según IEEE estándar Corriente de puesta a tierra Sección transversal mínima de los conductores del sistema de puesta a tierra para especificación térmica Parámetros del modelo del suelo de doble capa a partir de los valores medidos en sitio de la resistividad aparente Factor de reducción de los voltajes de toque y de paso debido a la delgada capa superficial (Cs) según el estándar IEEE Voltajes máximos permisibles de toque y de paso, según los estándares EN e IEEE. De acuerdo a la norma Europea, también es posible calcular el voltaje de toque admisible sin presencia del cuerpo humano, teniendo en cuenta la resistencia del cuerpo (Rb 50%) y posiblemente la resistencia adicional entre los pies y la superficie de la tierra. Impedancia de tierra e incremento del potencial de tierra (GRP) de todos los puntos de referencia (la impedancia de tierra se calcula como la relación entre el GPR del punto específico y la corriente total inyectada en los electrodos)

8 Distribución de la corriente de fuga de los electrodos con representación gráfica en 2D y 3D para verificar la contribución y la eficiencia de las partes del sistema de puesta a tierra Valor máximo del campo eléctrico cerca de los electrodos (útil para comprobar rápidamente si puede ocurrir el fenómeno de ionización del suelo) Distribución de corriente longitudinal (transferida o inducida) sobre los electrodos con representación gráfica en 1D (magnitud, real e imaginaria), 2D y 3D Distribución de potencial (transferido o inducido) sobre los electrodos con representación gráfica en 1D (magnitud, real e imaginaria), 2D y 3D Distribución de fuerza electromotriz sobre los electrodos con representación gráfica en 1D (magnitud, real e imaginaria), 2D y 3D Potenciales superficiales del suelo y distribución de los voltajes de toque y de paso, sobre una línea recta superficial o área rectangular a través de representaciones gráficas a color en 2D y 3D, para la individuación de áreas seguras y peligrosas Distribuciones de campo magnético sobre una línea recta horizontal o área rectangular con representaciones gráficas a color en 1D, 2D y 3D, para individualización de áreas seguras y peligrosas Lista de material utilizado para el sistema de puesta a tierra (cables y varillas) Proyecciones ortográficas o representaciones isométricas del sistema de puesta a tierra Campo Magnético Campo Magnético Tensiones de Toque Potencial Superficial de Tierra GSA_FD (S+M) 50 Hz Tensiones de Paso

9 Potencial Superficial de Tierra GSA_FD (S+M) 500 Hz Mitigación Campo magnético con un circuito pasivo Mitigación Campo magnético con un circuito pasivo Potencial Superficial de Tierra GSA_FD (S+M) 5 khz CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES Modelo de cálculo basado en el método PEEC Análisis de elementos límite de puesta a tierra de sistemas de cualquier forma, con la opción del número total de fuentes primarias Posibilidad de tener en cuenta o excluir la impedancia mutua entre los elementos Posibilidad de analizar hasta 99 electrodos diferentes en el mismo cálculo, incluyendo, por ejemplo electrodos de retorno, sistemas de puesta a tierra de líneas de transmisión o electrodos subterráneos con potenciales flotantes Reconocimiento automático de las conexiones entre conductores Caracterización del suelo con un modelo uniforme o de doble capa. Más allá de esto, puede añadirse una fina capa superficial Posibilidad de analizar electrodos parcialmente aislados o encerrados en concreto o enterrados en suelo tratado para disminuir la resistividad Librerías con propiedades típicas de suelo, revestimientos de suelos, conductores y materiales aislantes Posibilidad de exportar los resultados gráficos a otras aplicaciones de WINDOWS Posibilidad de elegir el idioma Potencial Superficial de Tierra GSA_FD (S+M) 50 khz

10 OVER AND UNDER GROUND SYSTEM ANALYSIS in the FREQUENCY DOMAIN XGSA_FD es un Software de Ingeniería multipropósito para Sistemas de Puesta a Tierra, Campo Electromagnético, Análisis de Interferencia y Distribución de Corriente de Falla en el dominio de 1Hz 1 MHz, incluyendo Análisis de Suelo. XGSA_FD usa un modelo similar a GSA_FD (S+M) y después toma en cuenta ambos efectos de impedancia propia y mutua. Por otra parte, XGSA_FD puede tomar en cuenta sistemas sobre la superficie y también fuentes donde el potencial y la corriente longitudinal son conocidos e independientes por otras condiciones. DESCRIPCIÓN GENERAL XGSA_FD es un código computacional para sistemas de puesta a tierra, campos electromagnéticos y análisis de interferencia en el dominio de la frecuencia 1 Hz 1 MHz. A partir de 1 MHz precisión de cálculo disminuye gradualmente. XGSA_FD usa un modelo similar a GSA_FD (S+M) y refiriéndose a electrodos subterráneos los dos modelos pueden considerarse los mismos. XGSA_FD extiende el campo de aplicación de GSA_FD a los sistemas aéreos y puede administrar líneas o tramos de catenaria de conductores individuales o de paquete (sólidos, huecos o trenzados y recubiertos o desnudos), y puede tener en cuenta las fuentes donde el potencial y la corriente longitudinal son conocidas independientes por otras condiciones. Los conductores subterráneos y aéreos pueden conectarse de forma arbitraria. XGSA_FD es un software multipropósito y su uso no está limitado a casos específicos. Los campos de aplicación de XGSA_FD incluyen análisis de sistemas de puesta a tierra pero es orientado en forma particular a la solución de compatibilidad electromagnética o problemas de interferencia debido al acople resistivo, capacitivo e inductivo en aire o en la tierra. XGSA_FD puede calcular los efectos de apantallamiento (descargas atmosféricas) y también distribución de corrientes de falla. XGSA_FD también es útil para calcular los campos magnético y eléctrico dados los electrodos subterráneos o aéreos (sistemas de puesta a tierra, cables enterrados, líneas aéreas de potencia) y puede ser usado para investigar la eficacia de los sistemas de mitigación de bucle pasivos (passive loop). Datos Geométricos adicionales (p.e. disposición del sistema aéreo y topología de todos los electrodos (hasta 99), catenaria constante, diámetro del haz, número de conductores agrupados, sección de los conductores, espesor del recubrimiento, las propiedades del material, etc.). Cada electrodo consiste en una red de conductores conectados (o separados) arbitrariamente. RESULTADOS DE SALIDA Igual que GSA_FD y además: Distribución de corrientes de fuga, corriente longitudinal, potencial y fuerza electromotriz sobre electrodos aéreos con representación gráfica 1D(magnitud, real e imaginaria), 2D y 3D. Distribución de campo magnético sobre una línea recta arbitraria (horizontal o vertical) o área rectangular con representaciones coloreadas en 1D. 2D y 3D, para la individualización de áreas seguras y peligrosas. Distribuciones de campo eléctrico sobre una línea recta arbitraria (horizontal o vertical) o área rectangular con representaciones coloreadas en 1D. 2D y 3D, para la individualización de áreas seguras y peligrosas. Campo Magnético 1 m por encima la superficie del suelo Disposición de Interferencia entre una línea de potencia aérea (azul) y una tubería enterrada (verde) DATOS DE ENTRADA Como GSA_FD y además: Datos eléctricos adicionales (p.e. conductores con potencial y corriente longitudinal conocidos e independientes por otras condiciones, impedancias longitudinales y transversales adicionales, etc.) Campo Magnético 1 m por encima la superficie del suelo

11 Campo Magnético 1 m sobre la superficie del suelo Corriente a lo largo de la tubería (magnitud en azul, real en verde, imaginaria en rojo) Fuerza Electromotriz a lo largo de la tubería (magnitud en azul, real en verde, imaginaria en rojo) Corrientes a lo largo de los conductores principales en una subestación eléctrica Potencial a lo largo de la tubería (magnitud en azul, real en verde, imaginaria en rojo) Campo Magnético en una sección longitudinal (entre un rango dado)

12 Descarga Atmosférica sobre un LPS Campo Magnético sobre la superficie del suelo 1 MHz Distribución de corrientes de apantallamiento sobre LPS y Sistema de Puesta a Tierra 1 MHz Campo Eléctrico sobre la superficie del suelo 1 MHz PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Igual que GSA_FD y además: Análisis de sistemas aéreos y subterráneos de cualquier forma, con selección del número total de fuentes primarias Posibilidad para analizar hasta 99 distintos electrodos aéreos o subterráneos en un mismo cálculo Posibilidad para tomar en cuenta las fuentes donde el potencial y la corriente longitudinal son conocidos e independientes pos otras condiciones. Posibilidad para analizar tramos rectos o catenaria de conductores individuales o agrupados. A diferencia GSA_FD, con XGSA_FD no es posible excluir los efectos de impedancia mutua entre los elementos. Potencial Superficial de Tierra 1MHz