Estudio Del SPT Peñon H1 (1)

8/19/2019 Estudio Del SPT Peñon H1 (1)

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INGENIERÍA Y GESTIÓN DE PROYECTOS ELÉCTRICOS

Bogotá D. C. Teléfono 316.454.10.70 Email [email protected] Página 1 de 39

ESTUDIO Y ANÁLISIS PARA UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRAPROYECTO GIR ALTOS DEL PEÑON 3 POSTE CANCHA DE TENIS

UbicaciónClub Campestre El Peñón

Junto a la Cancha de TenisMunicipio de Girardot

Cundinamarca.

PropietarioCLARO SA

Nit. 890.901.352-3

DiseñoH. Albeiro Mora CifuentesIngeniero Eléctrico U.D.MP No CN 205-110194

Bogotá D. C. Diciembre 03 de 2015


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INTRODUCCIÓN

A partir de la entrada en vigencia del Reglamento Técnico de Instalaciones EléctricasRETIE (Resolución 90708 de 30 de agosto de 2013), las instalaciones de uso final, talescomo, las de uso residencial, comercial, industrial y especiales deberá cumplir con losrequisitos esenciales dispuestos en el Capítulo II y para efecto del presente texto, losdel artículo 10.1 que precisa “ Toda instalación eléctrica a la que le aplique el RETIE,debe contar con un diseño realizado por un profesional o profesionales legalmentecompetentes para desarrollar esa actividad. El diseño podrá ser detallado o simplificado

según el tipo de instalación” . (…). Entre estos requisitos están básicamente anexarunas memorias del análisis de carga, cálculo de transformadores, cálculos deregulación, cálculo y coordinación de protecciones, cálculos de tuberías, canalizaciones,el alcance, las especificaciones técnicas de los materiales utilizados en las instalacioneseléctricas y UN ESTUDIO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA que será objeto delpresente informe.

En el siguiente documento se anexa de manera completa y detallada, el proceso y lametodología utilizada para el cálculo y demás análisis del Sistema de Puesta a Tierrapara el PROYECTO GIR ALTOS DEL PEÑON 3 POSTE CANCHA DE TENIS,cumpliendo de manera formal con los requisitos exigidos por el artículo 15 de la

resolución mencionada, la sección 250 de NTC 2050 “Código Eléctrico Colombiano” ylas demás normas complementarias vigentes que le aplican.


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TABLA DE CONTENIDOINTRODUCCIÓN

1. GENERALIDAES Y OBJETIVOS DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA(SPT)

2. OBJETO2.1 GEOREFERENCIACIÓN DEL PROYECTO3. METODOLOGÍA4. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO:5. MEDIDA DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO5.1. GRÁFICAS DE LAS MEDICIONES REALIZADAS5.2. MEDICIÓN FINAL PROMEDIO.5.2.1 REGISTRO FOTOGRÁFICO5.3. DISEÑO DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRA

5.3.1. DIAGRAMA DE LA MALLA A PUESTA A TIERRA CALCULADA6. CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO ( 6.1. Cálculo de la corriente nominal del lado secundario del transformador6.2. Cálculo de la corriente de cortocircuito simétrica máxima del lado secundario del

transformador6.3. Cálculo de la corriente de cortocircuito Asimétrica máxima del lado secundario

del transformador6.4. Cálculo de la corriente nominal del lado Primario del transformador

6.5. Cálculo de la corriente de cortocircuito simétrica máxima del lado primariodel transformador

6.6. Cálculo de la corriente de cortocircuito Asimétrica máxima del lado Primario del

transformador7. CÁLCULO DEL CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA8. DETALLE DE PUESTA A TIERRA SUGERIDO PARA IMPLEMENTAR9. CÁLCULO DE TENSIONES DE PASO Y CONTACTO MAXIMAS TOLERABLES

EN CIRCUITO ABIERTO.9.1. Tensión de paso y contacto para una persona de (70 Kg)9.2. Tensión de contacto tolerable persona De (70 Kg)10. CALCULO DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA [] Y EL MÁXIMO

POTENCIAL GPR [] 11. CÁLCULO DE TENSIÓN DE MALLA Y DE PASO EN CASO DE FALLA.12. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES FINALES.

ANEXOS

BIBLIOGRAFIA.


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1. GENERALIDAES Y OBJETIVOS DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA(SPT)

Toda instalación eléctrica que le aplique el RETIE, excepto donde se indique

expresamente lo contrario, tiene que disponer de un Sistema de Puesta a Tierra (SPT),para evitar que personas en contacto con la misma, tanto en el interior como en elexterior, queden sometidas a tensiones de paso, de contacto o transferidas, quesuperen los umbrales de soportabilidad del ser humano cuando se presente una falla.

La exigencia de puestas a tierra para instalaciones eléctricas cubre el sistema eléctricocomo tal y los apoyos o estructuras metálicas que ante una sobretensión temporal,puedan desencadenar una falla permanente a frecuencia industrial, entre la estructurapuesta a tierra y la red.

Los objetivos de un sistema de puesta a tierra (SPT) son: La seguridad de las personas,

la protección de las instalaciones y la compatibilidad electromagnética.Las funciones de un sistema de puesta a tierra son:

Garantizar condiciones de seguridad a los seres vivos. Permitir a los equipos de protección despejar rápidamente las fallas. Servir de referencia común al sistema eléctrico. Conducir y disipar con suficiente capacidad las corrientes de falla, electrostática y

de rayo. Transmitir señales de RF en onda media y larga. Realizar una conexión de baja resistencia con la tierra y con puntos de referencia

de los equipos. Se debe tener presente que el criterio fundamental paragarantizar la seguridad de los seres humanos, es la máxima energía eléctricaque pueden soportar, debida a las tensiones de paso, de contacto o transferidasy no el valor de resistencia de puesta a tierra tomado aisladamente. Sinembargo, un bajo valor de la resistencia de puesta a tierra

Se debe tener presente que el criterio fundamental para garantizar la seguridad de losseres humanos, es la máxima energía eléctrica que pueden soportar, debida a lastensiones de paso, de contacto o transferidas y no el valor de resistencia de puesta atierra tomado aisladamente. Sin embargo, un bajo valor de la resistencia de puesta atierra es siempre deseable para disminuir la máxima elevación de potencial GPR porsus siglas en inglés (Ground Potential Rise).

En conclusión un sistema de puesta a tierra tiene por esencia garantizar la seguridad alas personas, instalaciones y equipos en un área determinada, cuando se presenta unafalla del sistema ya sea por causas internas o externas. En este evento los conductoresdel sistema de puesta a tierra deben proporcionar un camino fácil por el cual se disipeny dispersen tales corrientes de falla, como también la limitación de las sobretensionesque pueden afectar el buen funcionamiento de los equipos, instalaciones y en especialla seguridad e integridad de las personas que laboran fuera y dentro del área delpresente proyecto.


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2. OBJETOEl presente informe tiene por objeto presentar la medición de la resistividad del terrenoy las memorias de cálculo en el diseño de una malla de Puesta a Tierra para elPROYECTO GIR ALTOS DEL PEÑON 3 POSTE CANCHA DE TENIS, ubicado en el

Municipio de Girardot, Departamento de Cundinamarca

2.1 GEOREFERENCIACIÓN DEL PROYECTO.

Foto grafía Satelital del Pr oy ect o Gi r A lto s d el Peñón 3 Pos te Canc ha de Tenis

3. METODOLOGÍASe debe hacer un análisis del área y del cubrimiento de la malla a calcular. La normaIEEE 80 asume que todo diseño debe corresponder a una malla horizontal en forma deretículas conformada por conductores enterrados y complementada por un número devarillas verticales preferiblemente colocadas en las esquinas y en la periferia de lamismaPara este diseño de la malla de puesta a tierra en la subestación, se procedió deacuerdo a:

Investigar las características del suelo.

LATITUD NORTE 04°18’59.90”

LONGITUD OESTE 74º46’28.94”

ALTITUD 284 msnm


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Medición de la resistividad del terreno. Corriente Máxima de Falla a Tierra En MT (Entrega por el OR). Tipo de Carga. Cálculo de Cortocircuito. Cálculo del Conductor de puesta a tierra. Cálculo de la resistencia de la mall a. Cálculo de Tensiones de Paso y Contacto en circuito abierto Cálculo del Máximo Potencial a Tierra GPR Cálculo de Tensiones de Paso y Contacto en caso de falla

4. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO:En el análisis realizado a varias porciones de suelo donde queda el PROYECTO GIRALTOS DEL PEÑON 3 POSTE CANCHA DE TENIS, se encontró que presentabacaracterísticas de: Mirar en Cuadro abajo APLICA (SI o NO)

TIPO DE SUELO APLICA CARACTERÍSTICAS

Suelo Arcilloso SI

Este es un suelo que posee una textura pesada, no obstante locual es suave y pegajoso. Como aspecto relevante, seestablece que puede moldearse cuando está húmedo (se tornaentonces resbaladizo y muy dúctil), propicia una alta retenciónde agua y presenta un alto nivel de infiltración.

Suelo limoso SI

Son los suelos que contienen una proporción muy elevada delimo. Es un tipo de suelo muy compacto, sin llegar a serlo tantocomo los arcillosos. Estos suelos resultan producidos por lasedimentación de materiales muy finos arrastrados por lasaguas o depositados por el viento. Suelen presentarse junto alos lechos de los ríos y son muy fértiles.

Suelo Arenoso SI

El suelo arenoso es el que está formado principalmente porarena. La arena son partículas pequeñas de piedra de caráctersilicio con un diámetro entre 0.02 y 2 mm. A diferencia de laarcilla cuando está húmeda o mojada no se engancha. Lossuelos arenosos no retienen el agua que rápidamente sehunde a capas más profundas. Son suelos consideradossecos en donde hay muy poca humedad. A diferencia de los

suelos anteriores requieren un riego continuado y un trabajoconstante si queremos darle una forma determinada porque lapierden con facilidad. Presentan colores claros.

Sabemos que se trata de esté tipo de suelo porque al coger unpoco de él entre los dedos, somos incapaces de formar unabola. Este tipo de tierra, por mucho que la manipulemos,seguirá estando suelta.


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TIPO DE SUELO APLICA CARACTERÍSTICAS

Suelo Margoso SI

Este suelo se caracteriza por estar compuesto de arcilla, limo y

arena con abundante cantidad de materia vegetal descompuesta(humus). De igual manera presenta un color oscuro pocoapelmazado y ligero. Podríamos decir que presenta lascaracterísticas positivas de los tres suelos: Arcilloso, limoso y

Arenoso. Mantiene la suficiente humedad pero, al mismo tiempopermite la permeabilidad hacia las capas inferiores. Es el tipo desuelo preferido por los jardineros.

Suelo gredoso SI

Un suelo gredoso es aquel que procede de la descomposición delas cretas o piedras calizas que contienen mucho carbonato,cálcico. Es un tipo de tierra ligero y con un buen drenaje.Presenta un tipo de color marrón claro o un blanquecino

Suelopantanoso

SI

Se considera que un suelo es pantanoso a aquel que se haformado en lugares que se encuentran habitualmente inundados.Son suelos que tienen muy poca riqueza mineral y con unaacidez muy elevada. Su color es negro.

Suelo Rocoso NO

Los terrenos formados mayoritariamente por estratos rocososson muy resistentes a la compresión y en caso de no presentarla roca fisuras o estratificación, son los más adecuados parasoportar las cimentaciones. En el estudio de los materialesrocosos se debe distinguir entre el comportamiento de laspropiedades geomecánicas de la roca matriz, que se obtienen

por medio de ensayos, y el del medio rocoso, que suelen incluirdiscontinuidades en su estructura. Presentan una regularhumedad pero al contrario del arcilloso es fácilmente filtrable.

En conclusión el PROYECTO GIR ALTOS DEL PEÑON 3 POSTE CANCHA DETENIS, presenta unas EFICIENTES características y condiciones para la construcciónde una malla de puesta a tierra, ya que estos terrenos por su composición química deEXCELENTE retención del agua y de permeabilidad, los convierte en suelos convalores BAJOS de resistividad (Ωm), APTOS para una construcción de una Malla dePuesta a Tierra. Sin embargo este valor se cotejara con la respectiva medición la cualse realizará con un TELUROMETRO MARCA METREL y cuyas demás características

se presentan en el siguiente ítem.5. MEDIDA DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO:Para efectos del presente proyecto se aplicará el método tetraelectródico de Wenner,mediante la utilización de un TELUROMETRO marca METREL, modelo SMARTEC MI3123, SERIAL No 11160445 y con certificado de calibración No EO16-15-01 (se anexafotocopia de certificado y protocolo de pruebas)

http://www.construmatica.com/construpedia/Cimentacioneshttp://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones


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Esqu ema De Medición De Resistivid ad Aparente

La Ecuación para el cálculo de la resistividad aparente del suelo está definida como:

m

ba

a

ba

a

aR

22224

21

4

Donde:

a: Distancia entre electrodos adyacentes (m).b: Profundidad de enterramiento de los electrodos (m).R: Resistencia eléctrica, calculada como V/I (Ω).

Cuando el valor de “b” es muy pequeño se desprecia y la ecuación equivalente será:

m Ra ...2

Para nuestro presente proyecto y con el objeto de establecer una adecuada toma demediciones, se realizaron cuatro (4) mediciones lineales con el mismo centro ydirecciones de 0°, 90°, 180° y 270° respectivamente para precisar una excelentecobertura en el terreno en donde se implementará la malla de Puesta a Tierra para elPROYECTO GIR ALTOS DEL PEÑON 3 POSTE CANCHA DE TENIS. Finalmente se

promediaran los resultados finales de cada medición y se evaluará el resultado paradiseñar la Malla de puesta a Tierra del presente proyecto de acuerdo a la normatividadmencionada.

I

V

a a a

b


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5.1. GRÁFICAS DE LAS MEDICIONES REALIZADAS

Ohmio-metro (Ωm) Distancia (m)

1 medida 39,4 1

2 medida 15,8 2

3 medida 11,8 3

4 medida 8,9 4

Promedio 18,98

Primera Medicion Sentido 0°


1 medida 40,7 1

2 medida 14,9 2

3 medida 12 3

4 medida 9,1 4

Promedio 19,18

Segunda Medicion Sentido 90°

1; 39,4

2; 15,83; 11,8 4; 8,9

0

10

20

30

40

50

1 2 3 4

Primera Medición

1; 40,7

2; 14,9 3; 124; 9,1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4

Segunda Medición


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1 medida 38,6 1

2 medida 14,8 2

3 medida 11,9 3

4 medida 9,0 4

Promedio 18,58

Tercera Medición 180°


1 medida 42,7 61,2

2 medida 14,9 18,5

3 medida 12,1 20,6

4 medida 8,9 19,9

Promedio 19,65

Cuarta Medición 270°

1; 38,6

2; 14,8 3; 11,9

4; 9,0

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

1 2 3 4

Tercera Medición

1; 42,7

2; 14,93; 12,1 4; 8,9

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

1 2 3 4

Cuarta Medición


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5.2.1 REGISTRO FOTOGRÁFICO.


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5.3. DISEÑO DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRALa tabla 25 del RETIE, se establece que se “puede” obtener un valor de referenciamáximo de 10 Ω (Que no es obligatorio), para la Resistencia de Puesta a Tierra, ensubestaciones de media tensión y sistemas de protección contra rayos, aplicable en

este caso, para nuestro proyecto.

En este orden de ideas y a fin de lograr este valor de referencia máximo se aplicara lasiguiente ECUACIÓN DE REFERENCIA DE LA METODOLOGÍA IEEE 80 para obtenerla longitud (Lt) total del conductor de cobre que conformara la respectiva malla depuesta a tierra, dispuesta entre el cable y los respectivos electrodos de puesta a tierra.

CONFIGURACION INICIAL DE LA MALLA (Cuadradas o Rectangulares)Longitud Total del Conductor

( ) (

) []

[] Variables y Constantes

: Longitud Total del Conductor (m) : Longitud del conductor horizontal (m) : Número de electrodos Tipo Varilla

: Longitud de un electrodo tipo varilla (m)

: Largo de la Malla (m)

: Ancho de la malla (m) : Lado de la cuadricula o espaciamiento entre conductores (entre 3 y 7m) : Área Total de la malla


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Lc L1 L2 Lv D N26 2 8 2,4 2 6

40,4

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HOJA DE CÁLCULO

Long. Total Conductor (Lt)m.

Area Total malla (A) m.

NOTA 2

Estos 40.4 m de conductor se dispondrán de manera horizontal y vertical

respectivamente, y se conformará el siguiente diagrama:

5.3.1. DIAGRAMA DE LA MALLA A PUESTA A TIERRA PROPUESTA

Medidas mínim as del anch o y largo p ara la malla a implemen tar (en metros)


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NOTA 3.

El Cable para implementar la malla de puesta a tierra será en cobre blando conuna conductividad del 100 % y con calibre No 2/0 AWG. El conductor deberá

presentar certificado de producto RETIE.

Los electrodos a instalar serán de 2.4 m y con un diámetro de 5/8 „‟ en cobre odemás materiales permitidos en la tabla 23 del RETIE.

Material Conductividad (%) Tm (°C) Kf Longitud (m) Diámetro (mm)

CobreBlando

100 1083 7 2.40 15,87

Realizar tratamiento natural del Suelo: Para el presente proyecto se utilizara

los siguientes materiales naturales (NO ARTIFICIALES) a fin de reducir el valorde la medición de la resistencia de puesta a tierra. Estos materiales seintroducirán dentro de un pozo mínimo 50 cm de diámetro con una profundidadmínima de 3 m. (O hasta donde se encuentre un terreno adecuado en tierra,arcilla o combinación de ambas). La primera capa, o sea la inferior será dearcilla y las demás capas se dispondrán con los siguientes materiales:

Arcilla

Bentonita

Carbón Mineral

Bentonita Sal Industrial

Bentonita

Arcilla

Tierra Negra

Las uniones se deberán en todo momento de efectuar con soldadura exotérmicao en su defecto con conectores certificados.

La malla tendrá una profundidad mínimo de 80 cm a fin de reducir el valor de la

resistencia de puesta a tierra.

Se deberá construir cajas de 30 x 30 cm, con el objeto de verificar la unión delos electrodos con el conductor de puesta a tierra de la respectiva malla, parainspección y mantenimiento de la misma.

Las respectiva malla se equipotencializará de acuerdo a lo establecido al artículo15.2 de la Resolución 181294 del 06 de agosto de 2008 y la IEC-61000-5-2.


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Para este efecto se utilizará un conductor de las mismas característicasenunciadas en el esquema de la malla descrito anteriormente.

En todo momento se deberá seguir los lineamientos del artículo 15 del RETIE(Resolución 181294 de 06 de agosto de 2008) y la sección 250 de la NTC 2050

Código eléctrico Colombiano.

6. CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO (:Para efectos de este análisis se tomará como referencia la norma internacional

ANSI/IEEE Std 141-1986 Cap. 6.6., NTC 819 y NTC 3445

Sin embargo en el evento que el Operador de Red suministre este valor se tomarácomo referencia para el análisis y estudio del presente Sistema de Puesta a Tierra.

6.1. Cálculo de la corriente nominal del lado secundario del transformador

: √ [ ] 6.2. Cálculo de la corriente de cortocircuito simétrica máxima del ladosecundario del transformador ():

La impedancia de corto circuito se toma de la NTC 819

[ ] 6.3. Cálculo de la corriente de cortocircuito Asimétrica máxima del ladosecundario del transformador ():

Donde El Factor de asimetría = 1.25. Factor que depende de la relaciónX/R en el punto de la falla ANSI/IEEE Std 141-1986

6.4. Cálculo de la corriente nominal del lado Primario del transformador (.):

√ [ ]

6.5. Cálculo de la corriente de cortocircuito simétrica máxima del lado primariodel transformador ( ):

La impedancia de corto circuito se toma de la NTC 819 [ ]


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6.6. Cálculo de la corriente de cortocircuito Asimétrica máxima del ladoPrimario del transformador ():

Donde El Factor de asimetría

= 1.25. Factor que depende de la relación

X/R en el punto de la falla ANSI/IEEE Std 141-1986

Variables y Constantes:: Corriente nominal del lado secundario del transformador.: Corriente de cortocircuito simétrica máxima del lado secundario del

transformador. : Corriente de cortocircuito Asimétrica máxima del lado secundariodel transformador.

: Corriente nominal del lado Primario del transformador

: Corriente de cortocircuito simétrica máxima del lado primario deltransformador. : Corriente de cortocircuito Asimétrica máxima del lado Primario deltransformador.

30 13,2 0,208 3,0

1,31243,73954,67318,224

83,2722775,7223469,653Icc.asim.Sec. (A)

IPrim. (A)Icc.máx.Prim. (A)Icc.asim.Prim. (A)

Isec. (A)Icc.máx.Sec. (A)

Icc.asim.Prim Monofásica (Io) (A)

Potencia delTransformador (KVA)

Tensión MTTransformador (KV)

Tensión BTTransformador (KV)

Tensión de CortoCircuito (UZ) %

HOJA DE CÁLCULO

7. CÁLCULO DEL CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA

Para el Conductor de Puesta a Tierra calculado se basó mediante la ecuación citadapor la norma internacional IEEE C 62924:

* +


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Variables y Constantes: : Sección transversal del conductor (mm²): Corriente simétrica de falla de la malla (KA rms)

: Temperatura máxima permisible o de Fusión (º C)

: Temperatura ambiente (º C): Temperatura de referencia para constantes de diferentes materiales (º C): Coeficiente de resistencia térmica a 20 º C: Coeficiente de resistencia térmica a la temperatura de referencia Tr (º C).: Resistividad del conductor de la malla a tierra a la temperatura dereferencia Tr. Para conductor en cobre: 1/56 (µΩ/cm) : Coeficiente inverso de la resistencia térmica: en : Duración de la corriente de falla (S). Normalmente se toma 0.5 S.: Factor de capacidad térmica de la tabla No 1página 66 de IEEE 80 -1986.En

CONDUCTOR CONDUCTIVIDAD r (20 º C) 0 K (0 º C) TEMPERATURADE FUSIÓN Cu

r 20 ºC

TCAP(J / cm. / º C)

De Cobre 97 % 0.00381 242 1084 1.7774 3.422

Tabla No 1

Para mayor facilidad y empleando métodos de simplificación se determina la siguienteecuación:

* + Variables y Constantes: : Sección transversal del conductor (CM): Corriente simétrica de falla de la malla (A rms): Duración de la corriente de falla (S). Normalmente se toma 0.5 S. : Temperatura de fusión del cobre (cobre duro Cuando se utiliza soldadura

exotérmica) Tabla 24 del RETIE = 1083 ºC

: Temperatura ambiente = 30 ºC

: Coeficiente inverso de la resistencia térmica: en : Coeficiente de resistencia térmica a 20 º C = 0.00381: Temperatura de referencia para constantes de diferentes materiales =28ºC


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3469,653 0,5 30

17307,423

8,765

HOJA DE CÁLCULO

CALIBRE DEL CONDUCTOR EN CM(Circualr mil)

CALIBRE DEL CONDUCTOR EN (mm²) Tabla310-16 NTC 2050

CorrienteAsimétrica de falla

de la malla (A)Secundario

Tiempo de la duración

de la falla (s)

Temperatura Ambiente

(°C)

Se realiza la conversión a mm² y la sección transversal del conductor de puesta a tierraen AWG (American Wire Gauge), para el PROYECTO GIR ALTOS DEL PEÑON 3POSTE CANCHA DE TENIS es: 8.764 mm² = Calibre 6 AWG, pero a criterio personal

y con el fin de garantizar y minimizar el tiempo en el proceso de corrosión del conductorde la malla, se utilizará un = Calibre 2/0 AWG

8. DETALLE DE PUESTA A TIERRA SUGERIDO PARA IMPLEMENTAR


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9. CÁLCULO DE TENSIONES DE PASO Y CONTACTO MAXIMASTOLERABLES EN CIRCUITO ABIERTO.

9.1. Tensión de paso y contacto para una persona de (70 Kg)

[ ] [] [ ] []

Variables y Constantes: : Coeficiente en función del terreno y la capa superficial : Resistividad Aparente de la capa superficial (Grava u otro material) (Ωm)recomendable > 3000 Ωm : Resistividad Aparente del terreno tomado como suelo uniforme (Ωm ) : Tiempo de despeje de la falla (s) : Espesor de la capa superficial (entre 0,1 y 0,15 m) : Profundidad de enterramiento de los conductores (entre 0.3 y 0.8 m) : Longitud Total del Conductor (m)

4326,94395270 1248,25963514 0,77033 19,090 4000 0,15 0,5

TENSION DE PASO TOLERABLE (V)

TENSION DE CONTACTO TOLERABLE (V)

4326,9441248,260

HOJA DE CÁLCULO

Ts (s)V . Paso Tolerable

(v)V . Contacto Tolerable

(V)Cs ρ (Ωm) ρs (Ωm) hs (m)

10. CALCULO DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

[] Y EL MÁXIMO

POTENCIAL GPR [] √ [] []


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Variables y Constantes : Máximo Potencial a Tierra.

: Corriente de falla monofásica a tierra del primario

[ ]

: Corriente máxima de Potencial a Tierra

[ ]

: Resistencia de Puesta a Tierra [] : Profundidad de enterramiento de los conductores (entre 0.3 y 0.8 m) : Longitud Total del Conductor (m)ρ (Ωm) Lt A h IG Io

19,09 40,4 16 0,8 32,8032 18,224

88

HOJA DE CÁLCULO

Resistencia de Puesta aTierra Cálculada Rg (Ω) 1,753120883

Máximo Potencial aTierra GPR (V)

57,50797496

NOTA 4.Cuando el Máximo Potencial a Tierra (GPR) sea MAYOR que la Tensión de ContactoTolerable

, se deben calcular la tensiones malla y de paso en caso

de falla. NO APLICA PARA ESTE CASO

11. CÁLCULO DE TENSIÓN DE MALLA ( ) Y DE PASO EN CASO DEFALLA ( )

*

+

Para Mallas con electrodos de varilla a lo largo del perímetro,en las esquinas o dentro de la malla Para Mallas sin electrodos tipo varilla o con pocas varillasdentro de la malla. √


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NOTA 5.Cuando la Tensión de la malla en caso de falla sea MAYOR que laTensión de Contacto Tolerable (

, se deben cambiar la configuración

de la malla, de lo contrario se procede a calcular la tensión de paso.

NOTA 6.Cuando la Tensión de paso en caso de falla sea MAYOR que la tensiónde paso tolerable , se debe cambiar la configuración de la malla, encaso contrario el diseño ha terminado

12. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES FINALES.

El Máximo Potencial a Tierra (GPR) (57.5 V), ES MENOR que la Tensión deContacto Tolerable

(1248.26 V), NO se deben calcular la

tensiones malla y de paso en caso de falla.

La Tensión de la malla en caso de falla (17.45 V), ES MENOR quela Tensión de Contacto Tolerable ( (1248.26 V), CUMPLE CONLAS DISPOSICIONES REGLAMENTARIAS

La Tensión de paso en caso de falla (17.37 V) ES MENOR que latensión de paso tolerable (4326.94 V), El diseño ha terminado yCUMPLE CON LAS DISPOSICIONES REGLAMENTARIAS

Se precisa que el presente PROYECTO GIR ALTOS DEL PEÑON 3 POSTE

CANCHA DE TENIS, deberá implementar una EVALUACIÓN DEL NIVEL DERIESGO POR EXPOSICIÓN DEL RAYO, por considerarse como un inmueblecon factores altos de recibir exposición de descargas atmosféricas. La protecciónse debe basar en la aplicación de un Sistema Integral de Protección conducentea mitigar los riegos asociados con la exposición directa e indirecta a los rayos. Sedebe tener en cuenta que el diseño debe realizarse aplicando un métodoreconocido por normas técnicas internacionales como la IEC 62305-3, dereconocimiento internacional o la NTC 4552 última versión, las cuales se basanen el método electrogeometrico. La persona calificada, encargada del, proyectodeberá incluir unas buenas prácticas de ingeniería de protección contra rayos,con el fin de disminuir los efectos, que pueden ser de tipo electrogeometrico,

mecánico o térmico.

El OR NO entrega el valor de la corriente de corto circuito. Sin embargo EN ELÍTEM 6 se implementó el procedimiento para los casos que el OR no entregueeste valor.

A partir de la caracterización de modelos de suelo realizada, y la revisión de losmodelos utilizados en algunos trabajos relacionados con el diseño de sistemasde puestas a tierra y/o la determinación de modelos se observa que los modelos


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de suelo utilizados en el campo son principalmente del modelo de suelo 1-Ddonde dos o más capas; aunque en la práctica y dada la recomendación de lanorma [IEEE STD 80, 2000] se hace uso de un MODELO DE SUELO DE DOSCAPAS. En este contexto, el modelo de suelo no homogéneo que se busca

determinar con el método propuesto se enfoca principalmente a los modelos desuelo 1-D de n capas, según la correspondencia con los datos de las medidas, yadicionalmente generando un aporte adicional buscar un modelo de suelo 2-Dcon volúmenes finitos de resistividad inmerso en un medio homogéneo deresistividad. (Mirar la NOTA 1), Lo anterior también se argumentará mediante elsoftware CYMGRD de CYME bajo el MODELO DE DOS CAPAS.

El espesor de la capa de gravilla DEBE ser mínimo de 0.15 m (15cm) para quecumpla con las condiciones de seguridad del presente diseño.

Observando ambos análisis, el primero mediante hojas dinámicas de Excel y el

software CYMGRD de CYME, se concluye que los valores finales obtenidos sonmuy semejantes, lo cual demuestra en todo momento que la malla calculadainicialmente es la correcta (Mirar los anexos).

De acuerdo a la Tabla 22 del RETIE “Máxima Tensión de Contacto para un serhumano, para un tiempo de despeje de falla de 0.15 segundos, (Tiempomáximo de despeje de falla de la protección principal, desde el inicio de la fallahasta la extinción del arco en el interruptor de potencia, en Sistemas eléctricosde los distribuidores, grandes consumidores y transportadores art, 29.2 lit. c)RETIE), DEBE SER MENOR A 300 V. De acuerdo a lo calculado por el software

es

6.02 V, SI CUMPLE con las disposiciones reglamentarias: NO Aplicar el

siguiente Ítem.

De acuerdo a lo establecido al artículo 15.4 del RETIE, cuando existan altosvalores de resistividad de terreno, (NO Aplica para este caso), y elevadascorrientes de falla a tierra prolongadas o prolongados tiempos de despeje de lamismas, se deberán tomar las siguientes medidas para No exponer a laspersonas a Tensiones por encima de los umbrales de soportabilidad del serhumano:

Hacer inaccesibles zonas donde se prevea la superación de los umbrales de

soportabilidad de seres humanos y disponer de señalización en las zonascríticas. Instalar pisos o pavimentos de gran aislamiento Aislar todos los dispositivos que puedan ser sujetados por una persona. Establecer conexiones equipotenciales en las zonas críticas. Aislar el conductor del electrodo de puesta a tierra a su entrada en el terreno Disponer de señalización en las zonas críticas donde pueda actuar personal

calificado, siempre, que este cuente con las ilustraciones sobre el tipo deriesgo y esté dotado de los elementos de protección personal aislantes.


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BIBLIOGRAFIA.

REGLAMENTO DE LA INSTALACIONES ELÉCTRICAS “RETIE”, (Resolución90708 de agosto 30 de 2013.

CODIGO ELECTRICO COLOMBIANO NTC 2050, primera actualización.

TABLA 310 – 16 CODIGO ELECTRICO COLOMBIANO NTC 2050, de la primeraactualización.

NORMAS CODENSA SA ESP, Tomos del 1 al 7 y otras disposiciones.

INSTRUCTIVO DEL MANUAL DEL EQUIPO EUROTEST MI 3123 MARCAMETREL, VERSIÓN 4.1, CODE NO 20 750 719

NTC 819 Electrotecnia. Transformadores trifásicos autorrefrigerados ysumergidos en líquido. Corriente sin carga, pérdidas y tensión de corto circuito.

FRANCISCO AMÓRTEGUI, Notas del Señor Ingeniero, docente de laUniversidad Nacional de Colombia sede Bogotá. Diplomado en instalacioneseléctricas.

Metodología Libro Verde IEEE 80 / 2000

TIERRAS, Soporte de la Seguridad Eléctrica, Cuarta Edición. INCONTEC, Favio

Casas Ospina

Software CYMGRD de CYME (Anexo ficha técnica)

Diseño

H. Albeiro Mora CifuentesIngeniero Eléctrico U.D.MP No CN 205-110194

Amc/ 2155


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ANEXOS


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ANÁLISIS Y REPORTES SOFTWARE CYMGRD DE CYME


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