Week 3 GROUNDING. Dr. Lionel R. Orama Exclusa, PE Associate Professor Dept. of Electrical & Computer Engineering University of Puerto Rico, Mayagüez

Transcripción

1 Week 3 GROUNDING Dr. Lionel R. Orama Exclusa, PE Associate Professor Dept. of Electrical & Computer Engineering University of Puerto Rico, Mayagüez

2 Bosquejo Grounding, qué es? Propósito del grounding Potencial de Contacto Touch Potential NEC 250- Grounding & Bonding NESC, IEEE Std. C Caso I. La palma rota Caso II. La reja eléctrica 2

3 Grounding, qué es? Quizás el sub-sistema más importante Ground-proviene de la conexión de baja resistencia a tierra Generalmente, Poco estudiado Poco entendido Para todo sistema o equipo: Conductor directo a un electrodo de tierra Conexión a través de un metal que esta conectado a un electrodo de tierra 3

4 Propósito del Grounding 1. Referencia del sistema eléctrico 2. Puesta a tierra de partes metálicas no energizadas Tendrá corriente el neutral? 4

5 Propósito del Grounding 3. Protección de equipo 4. Protección de personas Lo más importante! 5

6 Propósito del Grounding Falla en conductor L Isc > Icontinua OC interrupe Protege Equipo y Persona 6

7 Propósito del Grounding Falla en Conductor L Isc = 0, I < OC OC no actúa Peligro! 7

8 Potencial de Contacto Touch Potential Partes metálicas no energizadas En Falla a tierra quedan energizadas PELIGRO! 8

9 NEC 250- Grounding & Bonding (pg ) Definiciones Effective ground current path (modificado NEC 2005) Proveer trayectoria conductiva Intencional Permanente Baja impedancia Dedicada a flujo de falla a tierra Integra desde la falla hasta la fuente Permite acción de OC, y detectores de GF 9

10 NEC 250- Grounding & Bonding (pg ) Definiciones Ground Fault Conexión No intencional Conductor ungrounded (L) Y conductor o partes non current carrying (ncc) Tabla Otros artículos que hablan de grounding 10

11 NEC 250- Grounding & Bonding (pg ) 250.4(A)(1)- Sistemas de Puesta a Tierra (Grounded Systems) Conectados a tierra para limitar voltaje en: Rayos (lightning) Sobre-voltajes en líneas (line surges) Contacto no intencional con líneas de voltaje mayor Para estabilizar el voltaje a tierra en operación normal 250.4(A)(2)- Grounding de equipo eléctrico (ee) Materiales conductivos ncc encerrando conductores de corriente Serán puestos a tierra para limitar voltaje del ee a tierra (limitar el touch potential) 11

12 NEC 250- Grounding & Bonding (pg ) 250.4(A)(3)(4)- Bonding of ee & materials bonding- conectar, pegar ee ncc de la parte (2) se conectan en conjunto a tierra Así se crea una trayectoria efectiva a tierra 250.4(A)(5)- Effective GF current path tierra no es un paso efectivo para la GF (ver Caso II) 250.4(B)- Ungrounded Systems (1)-(4)- proveer paso efectivo a GF para los ncc igual que en la parte (A), sección 250.4(A)(1)-(5) 12

13 NEC 250- Grounding & Bonding (pg ) (D)- Grounding electrode conductor conductor que conecta todo el sistema al electrodo de tierra varilla acero cobrizado ( 5 / 8 x 8 ó ½ x 10 ) malla de tierra (varillas y conductores de cobre) Se especifica en Tabla según el OC del circuito al que se conecta 13

14 NEC 250- Grounding & Bonding (pg ) 250 VI- Equipment grounding conductor conductor que conecta todo ncc de un equipo al sistema de tierra Se especifica en Tabla según el OC del circuito al que se conecta 14

15 NEC 250- Grounding & Bonding (pg ) Tabla Grounding electrode conductor Tabla Equipment grounding conductor 15

16 NESC, IEEE Std. C (National Electrical Safety Code) Sección 9- Equipment grounding methods 090- proveer métodos prácticos para grounding medio para proteger empleados y el píblico general de heridas eléctricas Sección 12- Instalación y mantenimiento de equipo 123(A)- proveer grounding efectivo o aislamiento a partes ncc Sección 16- Conductores 161 (B)- Conductores de tierra no pueden ser interrumpidos Sección 31- Requisitos para líneas ungrounded 314(B)- partes conductivas (ncc) proveer conexión efectiva a tierra 16

17 Referencias y Lecturas 1. National Electrical Code 2005 (NEC 2005), NFPA Std 70, National Fire Protection Association, National Electrical Safety Code 2002 (NESC 2002), IEEE Std C2-2002, Institute of Electrical & Electronic Engineers, J.F. McPartland, B.J. McPartland, Handbook of Practical Electrical Design, 2 nd Ed, McGraw Hill Co., 1995, pg IEEE RED BOOK, Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants, IEEE Std , Institute of Electrical & Electronic Engineers, Reglamento Complementario al CEN, Autoridad de Energía Eléctrica, Manual de Normas de Distribución Urbana, Autoridad de Energía Eléctrica, Manual de Patrones de Distribución Soterrada, Autoridad de Energía Eléctrica,

18 Sistema de Puesta a Tierra (Grounding) Are you GROUNDED? Dr. Lionel R. Orama Exclusa, PE lorama@ece.uprm.edu