Aterramiento Final

7/24/2019 Aterramiento Final

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SANMARCOS

MEDIDAS ELECTRICAS II Pgina 1

TAZA VERASTEGUI,

ALEXANDER

QUEVEDO FLORES, LUIS

SOCUALAYA CCOCHOLA,

ALEX

CARDENAS ALVA, JHON

JALIRI LLANOS, RICHARD

MORENO ESQUIVEL,

SISTEMA DE

UNIVERSIDAD NACIONALMAYOR DE SAN MARCOS


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INTRODUCCION

En el siguiente trabajo trataremos todo lo referente al estudio deldesarrollo de un Sistema de uesta a !ierra" desde los #on#e$tos"metodolog%a" dimensionamiento" materiales & ubi#a#i'n (ue se )ar*nuso en la futura im$lementa#i'n de la A! $ara el Centro de C'm$uto de+ACUL!AD DE IN,- ELEC!RONICA & ELEC!RICA .A/- NUEVO0"

bas*ndonos en las normas estable#idas $or en CNE-

La metodolog%a usada $ara la medi#i'n de la Resisten#ia & el #*l#ulo dela Resisti1idad del terreno fue el M2todo 3erner & las #ur1as de !A,,-



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OBJETIVOS

Dise4ar el Sistema de uesta a !ierra $ara el Centro de C'm$uto

de la +ACUL!AD de IN,- ELEC!RONICA Y ELEC!RICA

.A/- NUEVO0 #on una resisten#ia menor a 5 O)m-



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INDICE

INTRODUCCION. 2

OBJETIVOS... 3

MARCO TEORICO 5

PROCEDINIENTO 12

ESTIMACION DE PRESUPUESTOS 18

CONCLUSIONES.. 1

NORMATIVIDAD. 2!

MEDIDAS ELECTRICAS II Pgina "


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MARCO TEORICO

SISTEMA DE ATERRAMIENTOI. DE#INICI$N.

La uesta a tierra son instala#iones subterr*neas .6gura 7 & 80 deele#trodos desnudos en #onta#to dire#to #on el suelo" destinados a#ondu#ir & dis$ersar #orrientes el2#tri#as" $ara brindar la seguridadEl2#tri#a (ue $ro1een las Normas & asegurar el #orre#to fun#ionamientode los a$aratos #one#tados al #ir#uito el2#tri#o" a$arte otros bene6#ios(ue se tradu#en en la #alidad del uso del ser1i#io el2#tri#o" tienen dos

6nalidades im$ortantes-a) Evacuan y Dispersan Corrientes Elctricas con Mnima

Resistencia.

Las #orrientes (ue se #anali9an )a#ia tierra tienen di1ersos or%genes &am$litudes" en todos los #asos" su dis$ersi'n en el suelo se )a#e atra12s de la Resisten#ia total del sistema de $uesta a tierra .#ir#uito"#one:iones" #om$onentes & suelos0 #u&a magnitud en lo $osible debeser m%nima $ara asegurar la $rote##i'n de las $ersonas lo #ual de$endede la e6#ien#ia lograda en la instala#i'n de los ele#trodos del suelo-

b) Proveen a las Masas el Potencial de Referencia cero.

El #om$ortamiento de la tierra #omo un sumidero in6nito de #arga" )a#e(ue su oten#ial El2#tri#o sea #ero .V;


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II. #UNCIONAMIENTO

Condu#en en $ermanen#ia" en forma inofensi1a" a tra12s de suResisten#ia de Dis$ersi'n" $e(ue4as #orrientes de distintos or%genes &o#asionalmente durante mu& #ortos $eriodos $re1ios al fun#ionamientode la rote##i'n El2#tri#a" ma&ores #orrientes generalmente aso#iadas afallas del aislamiento u otras $or indu##i'n o des#arga atmosf2ri#a-

a) Funcionamiento Permanente.

Dis$ersi'n de $e(ue4as #orrientes de Carga Est*ti#a" +uga deAislamiento" desbalan#e de Cargas" o a(uellas de re#orrido err*ti#o"#omo las #orrientes ,eomagn2ti#as e Indu#idas= im$idiendo laa#umula#i'n de #argas & ele#tri9a#i'n de las Masas de los a$aratosel2#tri#os & de los objetos met*li#os $r':imos" lo #ual no e:ige bajasresisten#ias de uesta a !ierra-

b) Funcionamiento Ocasional.

La ne#esidad de e1a#uar grandes #orrientes a !ierra" $ro1iene de lasfallas del aislamiento de los a$aratos o de los #ir#uitos el2#tri#os=$ueden ser >+ran#as? o >Amortiguadas?" asimismo la originan losim$a#tos >dire#tos o indire#tos? de las des#argas atmosf2ri#as= en todosestos #asos )a& ma&or $eligro $ara las $ersonas= la Resisten#ias deuesta a !ierra deber* ser lo m*s baja $osible-

MEDIDAS ELECTRICAS II Pgina %


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ara asegurar la rote##i'n a !ierra" la Resisten#ia de Dis$ersi'n .R!0ser* @ 85 O)m- Cuando el Neutro de la Red de Suministro est* aisladode !ierra" & @ 8-< O)m- Cuando di#)o Neutro est* #one#tado a !ierra= en

ambos #asos" las Normas esti$ulan de 85 O)m= mientras (ue $araDes#argas Atmosf2ri#as .R!0 deber* ser 8-< O)m-

III. PARTES DE UNA PUESTA A TIERRA PUNTUAL.

resenta una #on6gura#i'n sen#illa"basada en un ele#trodo sim$le" embutidoen un Relleno #ondu#tor" dentro de unae:#a1a#i'n" #on una de sus e:tremidadesa##esibles $ara la #one:i'n del #ir#uitode $uesta a tierra de las Masas-

a) Puesta a ierra con Electrodo

!ertical.

Son las (ue m*s se a$li#an $or el m%nimoes$a#io (ue ne#esitan" se utili9a unele#trodo sim$le ti$o Varilla de Cobre .Babalina0= el modelo $ro$uesto$ermite lograr Resisten#ias de Dis$ersi'n entre & 78 O)m-

b) Puestas a ierra con Electrodo "ori#ontal.

Se a$li#an $o#o" solo #uando el subsuelo es ro#oso" se em$lea unele#trodo sim$le de Cobre ti$o letina o un Condu#tor grueso desnudo=el modelo $ro$uesto $ermite lograr Resisten#ias de Dis$ersi'n entre &7 O)m-

c) Partes de las Puestas a ierra !erticales u "ori#ontales $%&ura

')7 Registro #on !a$a .O$#ional0

8 Ele#trodo rin#i$alF ,ra$a Desmontable Condu#tor de Cone:i'n5 o9o Verti#al G Hanja ori9ontal Relleno Condu#tor Le#)os de Reser1a de SalJ Ni1eles de Im$regna#i'n

IV. DISE&O DE UNA PUESTA A TIERRA PUNTUAL

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Se a$li#an todos los #on#e$tos del Dise4o de una uesta a !ierra deSeguridad" e:#e$to el #ontrol de las tensiones de !o(ue & de aso (ue selogra #on ele#trodos de gran #obertura" mientras (ue los ele#trodos $ara

Aterramientos untuales son sim$les & #on#entrados= $re1ale#iendo enambos #asos-

a) Determinar la Resistividad de Dise(o

Es el e1aluar el #om$ortamiento del suelo en Modelo Estrati6#ado" se)a#e a $artir de las medidas de Resisti1idad A$arente .Kai0" #on elm2todo 3ERNER" #ada 1e9 #on el des$liegue de #uatro ele#trodos dee:$lora#i'n .C7" C8" 7" 80" #la1ados en suelo 6rme a


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i) Los El!"#o$os V#"i!%ls & Po'o

E:isten en el mer#ado" 1arillas #ortadas deCobre !em$le duro" en longitudes .0

estandari9adas de 8-


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Resisten#ia de Dis$ersi'n del Modelo Matem*ti#o $ara ambos ti$os deele#trodos-

i) El!"#o$o V#"i!%l % R%s $l Slo

Resis= r

2l lnR

r+ r

12l ln

2 l

R

ii) El!"#o$o Ho#i'o&"%l % P#o*&$i$%$ +)

Resis= r

2LlnR

r+ r

12Lln

L2

3.7hR

ara m*s bajas Resisten#ias de Dis$ersi'n $r':imas a F-< O)m" a $artirdel $rimer Aterramiento eje#utado se $rueba la adi#i'n de otros"trat*ndose de Ele#trodos Verti#ales se $ueden instalar )asta #uatro en$aralelo a m" de distan#ia de uno de otro" en #ual(uier dis$osi#i'n"mientras (ue #on Ele#trodos ori9ontales se $uede llegar )asta 7J m" endis$osi#i'n abierta o #errada" en estos #asos & #uando se utili9anele#trodos #ombinados" la formula#i'n anal%ti#a e:istente solo da 1aloresa$ro:imados-

MTODO 6ENNER

En 775" el Dr- +ran 3enner del U-S- /ureau of Stand Ards desarroll' lateor%a de este m2todo de $rueba" & la e#ua#i'n (ue lle1a sunombre- Con objeto de medir la resisti1idad del suelo se )a#e ne#esarioinsertar los ele#trodos en el suelo- Los #uatro ele#trodos se #olo#an enl%nea re#ta & a una misma $rofundidad de $enetra#i'n" las medi#ionesde resisti1idad de$ender*n de la distan#ia entre ele#trodos & de laresisti1idad del terreno" & $or el #ontrario no de$enden en forma

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a$re#iable del tama4o & del material de los ele#trodos" aun(ue s%de$enden de la #lase de #onta#to (ue se )aga #on la tierra-

Utili9a dis$osi#i'n de ele#trodos de sondeo #la1ados en l%nea

re#ta- Los ele#trodos de sondeos se #la1an e(uidistantes #on una

se$ara#i'n .a0- La $rofundidad de #la1ado en el suelo ser* b aG8


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a=8

3hR..(III)

Con este m2todo & este #*l#ulo )emos obtenido el 1alor de laresisti1idad media de todas las #a$as del terreno" entre la su$er6#ie& una $rofundidad >)?-

Vs=I

2F(rn ); F(rn )=

1

r1

1

r2

1

R1+

1

R2

Condi#i'n del #one:ionadoPaRr ==

21

=aRr 2

12 ==

O$erando en el fa#tor de +orma se obtieneP

arFn

1)( =

7

a

IVs

2=

= eroI

VsR =

De #u&a rela#i'n se obtiene la e:$resi'n (ue da la resisti1idad

Ra = 2

ara medidas en suelo omog2neo .ro$ia0-

aa Ra= 2ara medidas en suelo Estrati6#ado .A$arente0-

=a

Se #um$le en suelos )omog2neos-

a

Se #um$le en suelos Estrati6#ados-

CORRECCI$N PARA MEDIDAS 6ENNER

Cuando la distan#ia entre los ele#trodos de medida es $e(ue4a .a @ F

m-0 & la $enetra#i'n de los ele#trodos de sondeo en suelo su$era .b aG8


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aa R

b

aEF

F

ELn

b

+

+

+

=

21

22

2

DondeP

2)/(4 baE +=

&

2)/(1 baF +=

DISE&O DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

ara el dise4o de $uesta a tierra se )a tomado medidas de laresisti1idad del terreno #on el m2todo 3enner- !odos estos datos fueronobtenidos en el jard%n $osterior de la +a#ultad de Ingenier%a El2#tri#a &Ele#tr'ni#a abell'n Nue1o-

MEDICION POR EL METODO DE WENNER

0.5 1 2 4 6 7 8 10

) 13.03 11.05 11.4 9.2 7.12 5.6 2.3 1

) 13 11.09 11.38 9.19 7.11 5.57 2.25 0.97

) 12.9 11.08 11.38 9.1 7 5.5 2.87 0.96

) 13.3 11.11 11.46 9.75 6.66 5.48 2.76 0.95

() 13.06 11.08 11.41 9.31 6.97 5.54 2.55 0.97

0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

m) 57.66 79.26 148.77 236.27 264.00 244.33 128.24 61.04



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Usando la siguiente formula se $ro#edi' a )allar la resisti1idadP

=2xxAxR

DondeP KP Resisti1idad-

RP Resisten#ia del terreno medida del terreno-

AP distan#ia de se$ara#i'n entre ele#trodos-

Luego #on las #ur1as est*ndar & au:iliares se )allan los $untos O7 &O8 en el $a$el logar%tmi#o

O1P

K ; 8 Qm

d7 ;


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#a$as ; nT8 ; F

De las #ur1as est*ndarP

n+1

n=K2=

3

2

3

2=K2

3=K2x 2= .7G7


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e=2.4x 42x240

240x 0.65+42(2.40.65)

e=105.41m

L ; 8-m .est*ndar0

A$li#a#i'n del m2todo de im$regna#i'n de los suelosP

- Redu##i'n $osible en suelos #onglomerados F5- Redu##i'n $osible en suelos de tierra 6na 5


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r (m) RR$LL$#% ()

? ;


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one :=t

a;a=6m

Ah ora: t=L}} over {Ln ( {4 {L} ^ {

r

t=3

ln(4x3

0.0254)

t=0.49 ;=0.49

6 $ntonces=0.082

A)oraP

R2=6.682(1+0.082

2 )

R2=3.615



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ESTIMACION DEPRESUPUESTO

MATERIALES

ITEM

DESCRICIXN DE AR!IDASUNIDA

DME!RAD

ORECI

OARCIAL

1 Caja de Registro $re fabri#ado $9a F 7F-


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2 7 1arilla 7 : 8-5m #obre ma#i9o $9a 88


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NORMATIVIDAD

NTP 3'!.!527 SE,URIDAD ELEC!RICA- Materiales (ue#onstitu&en el $o9o de $uesta a tierra" 7\ Edi#i'n el 7F de di#iembrede 7-

NTP 3'!.!537 SE,URIDAD ELEC!RICA- Ele##i'n de losmateriales el2#tri#os en las instala#iones interiores $ara $uesta atierra- Condu#tores de $rote##i'n de #obre" 7\ Edi#i'n el 7F dedi#iembre de 7-NTP 3'!.!5"7 SE,URIDAD ELEC!RICA- En#)ufes &toma#orrientes #on $rote##i'n a tierra $ara uso dom2sti#o & usogeneral similar" 7aEdi#i'n el 77 de di#iembre de 7-



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NTP 3'!.!557 SE,URIDAD ELEC!RICA- Sistema de $uesta atierra- ,losario de t2rminos" 7\ Edi#i'n el 7F de di#iembre de 7-NTP 3'!.!5%7 SE,URIDAD ELEC!RICA- Ele#trodos de #obre$ara $uesta atierra" 7\ Edi#i'n el 7F de di#iembre de 7-

P-in(ia+/ N4->a/ @ Rg+a>n04/ P-(0i(a

Instala#iones domi#iliarias" #omer#iales e industrialesPANSI C77-77F G IEEE Standard 7878

IEEE Re#ommended ra#ti#e for ,rounding of Industrial andCommer#ial o]er S&stems-Subesta#iones el2#tri#as de media & alta tensi'nP

ANSI G IEEE Standard J


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