Puestas a Tierra Cip 27.04

SIMPOSIUM INTERNACIONALSIMPOSIUM INTERNACIONALSIMPOSIUM INTERNACIONALSIMPOSIUM INTERNACIONALIngeniera de Sistemas de Transmisin en 500 Ingeniera de Sistemas de Transmisin en 500 kVkV

PUESTAS A TIERRA DE RESPUESTAPUESTAS A TIERRA DE RESPUESTADINAMICA PARA CORRIENTES DE RAYODINAMICA PARA CORRIENTES DE RAYO

ING. JUSTO YANQUE MONTUFAR, ING. JUSTO YANQUE MONTUFAR, M.SC.APPM.SC.APP..Ciudad de Lima 25Ciudad de Lima 25 27 de Abril del 201127 de Abril del 2011Ciudad de Lima, 25Ciudad de Lima, 25--27 de Abril del 201127 de Abril del 2011

DESARROLLO1 UBICACIN DEL TEMA DE (PAT) EN (LT)1. UBICACIN DEL TEMA DE (PAT) EN (LT)2. AISLAMIENTO DE LINEAS ELECTRICAS (LT)3. DESCARGAS ATMOSFERICAS POR RAYO4 IMPEDANCIAS DEL CONDUCTOR Y TORRES4. IMPEDANCIAS DEL CONDUCTOR Y TORRES5. PUESTAS A TIERRA DE CONCEPTO GENERAL6. PUESTAS A TIERRA DE RESPUESTA DINAMICA

E-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

1. UBICACIN DEL TEMA DE (PAT) EN (LT)1 1 Contexto de Ubicacin del Tema1.1. Contexto de Ubicacin del Tema

a. Conductores (LT) se Aslan entre s y con respecto de Tierra a. Conductores (LT) se Aslan entre s y con respecto de Tierra b. La ruta de las (LT) sufre incidencia de Descargas Atmosfricas c Los Rayos que llegan a la (LT) ocasionan falla del Aislamientoc. Los Rayos que llegan a la (LT), ocasionan falla del Aislamientod. Las fallas originan indeseadas Subtensiones o Desconexiones

L fi bilid d d l (LT) di l PAT d S tE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

e. La confiabilidad de las (LT) radica en las PAT de sus Soportes

1.2. Fallas del Aislamiento por Rayo, LTp y ,

USI

(UBIL)

Contorneo

(UR > USI)

Rayo

IR UR URC

Onda Cortada

(continua)

Sobretensin

de Rayo (incidente)

Se originan por Sobretensiones debidas a Rayo, Directo, Indirecto

URC

g y El aislamiento, Cadenas o Brechas de Aire, sufre Disrupcin (s) El Arco Elctrico, une durante (s) al Conductor con Masa+SueloEl Arco Elctrico, une durante (s) al Conductor con Masa Suelo La Corriente FI del Conductor, toma esa misma va para su retorno

La Proteccin de la Lnea manda Reconexin o/y Desconexin E-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

La Proteccin de la Lnea, manda Reconexin o/y Desconexin

1.3. Relacin de una LT con Tierra1.3. Relacin de una LT con Tierra

Toda instalacin elctrica est referida al Potencial de la Tierra Las d.d.p. entre Fases(Vfase) y a Tierra(Vref.) crean Capacitancias Relacin Indirecta por Capacitancias Parsitas es variable (flota)Relacin Indirecta por Capacitancias Parsitas es variable (flota) Relacin Directa es fija, si se aade la conexin del Neutro a Tierra

A un Plano de la Tierra se otorga el Potencial de Referencia (V=0)E-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

A un Plano de la Tierra se otorga el Potencial de Referencia (V=0)

1.4. Desempeo Referencial Tierra-Suelo1.4. Desempeo Referencial Tierra Suelo

I

C

221r

J 222 r

I E , r I V

C

r

dr p

r

El Suelo est formado por sustancias bsicamente DielctricasEl Suelo est formado por sustancias bsicamente Dielctricas Los Potenciales de la Tierra, se ordenan en Planos del Suelo Toda Corriente inyectada al suelo crea un Potencial (Absoluto) Toda Corriente inyectada al suelo crea un Potencial (Absoluto) Lejos de dicho punto, el Potencial Remoto se hace (V=0)

El l l d t l t i d b d i C i tE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

El suelo, mal conductor elctrico, debe conducir Corrientes

La Carga del Rayo en forma de corriente, utiliza el suelo por (s) La Corriente de (FI) de una falla, solo tiene al Suelo para Retornar Si el suelo en el pi de Torre no conduce, permanecen Arco+Fallap , p La Proteccin por Rels no opera, ocurre fusin+cada Conductor Solo una PAT facilita la Conduccin del Suelo y permite el Control


Solo una PAT facilita la Conduccin del Suelo y permite el Control

1.6. Cmo Opera la PAT de una LT1.6. Cmo Opera la PAT de una LT

Suelo

V 0

Suelo

Es una instalacin que conecta a la Lnea con la Referencia (V=0)

V=0

Es una instalacin que conecta a la Lnea con la Referencia (V=0) Provee Potencial (V=0) en cada Torre, lugar susceptible de Falla

Funciona como Sumidero Infinito de Carga no adquiere Potencial Funciona como Sumidero Infinito de Carga, no adquiere Potencial Dispersa en el suelo, las Corrientes de Operacin, Rayo, Falla etc.

E I d i l d i l t R i tiE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Es una Impedancia en la que predomina la componente Resistiva

2. AISLAMIENTO DE LINEAS ELECTRICAS LT2 1 Son Aislamientos Externos2.1. Son Aislamientos Externos

Tensin Mx. Tensin de Sostenimiento a Impulsos de Maniobra Tensin de

SostenimientoAislamiento Aplicacin Entre Fasesdel Aislamiento Um, (KV rms)

Sostenimiento Pruebas TI (Rayo),

KVc (cresta)

Aislamiento Longitudinal KVc (cresta)

Aplicacin Fase Tierra KVc (cresta)

Entre Fases(Relacin a Vc Fase Tierra)

420

850 850 1.60 1050 1175

950 950 1.50 1175420 950 950 1.50 1300

950 1050 1.50 1300 1425

525

950 950 1.70 11751300

950 1050 1 60 1300

Su Diseo sigue Recomendaciones de Stds.IEC-60071, IEC-815

525 950 1050 1.60 1425

950 1175 1.50 14251550

Su Diseo sigue Recomendaciones de Stds.IEC 60071, IEC 815 El Sostenimiento es con Cadenas de Aisladores y Brechas de Aire Aplica la Tabla de NBA (FI TIR TIM) y niveles de Contaminacin Aplica la Tabla de NBA (FI, TIR, TIM), y niveles de Contaminacin Para (LT)EAT solicitaciones de Tensin ms importantes,TIM, TIR

El Ai l i t di i d l iti i L d P hE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

El Aislamiento a condiciones del sitio se corrige, Ley de Paschen

2.2. Aislamientos por Cadenas de Aisladoresp

Se basa en el NBA-Maniobra y la asignacin de Lneas de Fuga Debe sostener el NBA-Rayo y Tensiones de Impulso Tipo Rayo La geometra de Aisladores obedece al nivel de Contaminacing La adopcin del Dielctrico obedece a su mayor durabilidad Se incluyen herrajes de Normalizacin del Campo Elctrico


Se incluyen herrajes de Normalizacin del Campo Elctrico

2.3. Aislamiento por Brecha de Aire2.3. Aislamiento por Brecha de Aire

%

+-U

Se basa en Intervalos Mnimos de aire entre Conductor-Masa

U50%

Se basa en Intervalos Mnimos de aire entre Conductor Masa Las Brechas aseguran que no ocurra Falla a FI o TI por el Aire Se analizan con las Caractersticas Tensin(V50%)-Tiempo(s) Se analizan con las Caractersticas Tensin(V50%)-Tiempo(s) La Brecha de Aire de una Cadena es su Lnea de Escurrimiento

L I t l d i t d t fij A l i tE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Los Intervalos de aire entre conductores fijan su Acoplamiento

2 4 Sostenimiento del Aislamiento Conjunto2.4. Sostenimiento del Aislamiento Conjunto

Tensin

Disruptiva

EnelFrente

En la

EnlaCola

STR

STRSTM

STT

CaractersticasTensin Tiempo

Tiempo

EnlaCresta Enel

Pico

106 103 1 103106

Debe sostener la Tensin de Impulso Tipo Rayo, Normalizada

(1s)(1ms)(1s)(1min)

y El sostenimiento es sensible a la Forma de la Onda de Impulso La Tensin Disruptiva no es Constante, depende del TiempoLa Tensin Disruptiva no es Constante, depende del Tiempo A mayor Tensin Aplicada, menor Tiempo a la Disrupcin La Lnea de Fuga no participa si la Tensin es Impulso Tipo RayoE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

La Lnea de Fuga no participa si la Tensin es Impulso Tipo Rayo

2 5 Falla del Aislamiento de la (LT)2.5. Falla del Aislamiento de la (LT)

U90% (CEI)

50 %UBIL

%50

SS%50%90S U

K1UU

+U50%1 3-

90%

90%

Tensin

Aplicada

%50%90S

RS%50%90S

U961.0UK1UU

La Tensin Crtica Disruptiva (TCD) es menor que Tensin (NBA)

1.3UCDA

Ellas tienen una de probabilidad de Disrupcin del 50% y del 10% La falla por Contorneo es un evento estadstico, se Autorregenerap , g Impulsos con menor Tensin que (NBA) ocasionan menos fallas Disrupcin ocurre por Intervalo ms Corto Aire no el DielctricoE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Disrupcin ocurre por Intervalo ms Corto, Aire, no el Dielctrico

3. DESCARGAS ATMOSFERICAS POR RAYO3 1 El Mecanismo del Rayo3.1. El Mecanismo del Rayo

Turbulencia Atmosfrica

Nubosidad de Amplia Cobertura Territorial

Acoplamiento Capacitivo

con el Suelo

Rayos con Descargas

Secundarias

Recomposicin del Esquema de

Acoplamiento

U

CU

C1 UCLnea Elctrica

El Campo (E) Ionsfera-Tierra propicia la Carga de las Nubes

Dispersin de Corrientes de Compensacin de Carga

El Campo (E) Ionsfera Tierra propicia la Carga de las Nubes El Rayo surge de un Centro de Carga y progresa pasando a otros Desde un punto cargado del suelo emerge la Descarga de Captura Desde un punto cargado del suelo emerge la Descarga de Captura Al encontrarse en el aire, se cumple la Neutralizacin de Cargas

El C l d Pl it l d D S d iE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

El Canal de Plasma permite el paso de Descargas Secundarias

3.2. Amplitudes de Corriente de Rayo3.2. Amplitudes de Corriente de Rayo

98

99.

99.50

99.80%

(b)

60

90.

80.

98.

70.

95.

(b)

2R

IR

25I

1

1P

40.

10.

30.

50.

20.

60.

(a)

(a) Per Foust Maine Lee

En el Per la Caracterstica Log-Normal se quiebra en 25kA (70%)1.0

2.0

10 20 50 10 2015 1530 40

IR (kA)

53 42

(a) Per Foust, Maine, Lee(b) IEEE

En el Per la Caracterstica Log-Normal se quiebra en 25kA (70%) Ocasionan falla Directa Corrientes (25kA)

A b d C i t i A t ll d C bl d G Ambos rangos de Corriente requieren Apantallado por Cable de G. Hacia la Lnea Ecuatorial, ms Rayos (-) superan el 90% a 95%


La tendencia del valor medio de la Corriente, alcanza 43kA (50%)

3 3 Parmetros de la Onda de Choque3.3. Parmetros de la Onda de Choque

0 9

1.0 Cresta

p.u.V

Frente

Cola

0.9

0.5

t

OndaIEC (1.2 /50 s)ANSI (1.5 /40 s) 100 s,

IR = 0

0.3

0s

Magnitud de la Corriente (IR) Pico de la Onda y duracin al 90%

tc

tf

Tiempo ColaTiempoFrente

tcrs

Magnitud de la Corriente (IR) Pico de la Onda y duracin al 90% Tiempo al Pico de Onda y Tasa de crecimiento del Frente (IR/s) Forma de la Onda unipolar (1 2/50s) y Carga total Involucrada Forma de la Onda unipolar (1,2/50s) y Carga total Involucrada Tolerancias 3% Cresta y 20/30%, compatible con ANSI(1,5/40s) Uso pruebas de Sostenimiento Estandarizado del AislamientoE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Uso, pruebas de Sostenimiento Estandarizado del Aislamiento

3 4 Rayo que Recibe la Lnea (LT)3.4. Rayo que Recibe la Lnea (LT)

Rayo

2UR

RayoIR

Conductor Z0

UR

UURI URI

URI URI

Rayo; generador de Corriente con un Canal de gran Impedancia

RI URI

Rayo; generador de Corriente con un Canal de gran Impedancia Inyecta elevada Corriente en el punto de llegada, produce la (STR) Origina Gradientes disruptivos (550kV/m) en las brechas de Aire Origina Gradientes disruptivos (550kV/m) en las brechas de Aire Origina E.Corona en torno al Conductor-Incrementa el Dimetro

Si l T i lt t (STR) l (NBA) l (TSI) h f llE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Si la Tensin resultante (STR) supera el (NBA) o la (TSI), hay falla

3 5 Grfico Tasa de Crecimiento (kA/s)3.5. Grfico Tasa de Crecimiento (kA/s)

98.99.

99.50

99.80

CF1P

%

5060.

90.

80.

70.

95.

4R

CF

24dt/dI1

P

(EDF)

40.

10.

30.

5.0

50.

20.

Fallas dependen de Amplitud (kA) y Tasa de Crecimiento (kA/s)

1.0

2.0

0.5

0.2 10 20 50 10015 30 40

kA/s EPR543

Fallas dependen de Amplitud (kA) y Tasa de Crecimiento (kA/s) La (IR) crea Tensin de Oposicin en la Inductancia Equiv. (Torre)

G T (kA/ ) i d T i l M l Gran Tasa (kA/s), ocasiona grandes Tensiones en las Mnsulas La mxima (kA/s) no es simultnea con la mxima (IR)


Para los clculos se utiliza Frente de Onda Lineal, lento o rpido

3 6 Carga Total Entregada por el Rayo3.6. Carga Total Entregada por el Rayo

98.00

99.00

99.50

99.80%

ProbCargaElctrica50%:3.5Coulombs

50.60.0.6

90.00

80.00

70.00

95.0 50%:3.5Coulombs

Td >30das

40.00

10.00

30.00

5000

20.00

0

La mayor Carga se libera despus de la Cresta de la Onda (IR)

1.00

2.00

0.500.20

C

0,1 1 10 100 1000

Univ.NAGOYA

La mayor Carga se libera despus de la Cresta de la Onda (IR) Ocasiona picaduras, quemaduras, determina la Energa del (PRR)

En la Cola de la Onda fluye tambin (mA) de una pequea (Icd) En la Cola de la Onda fluye tambin (mA) de una pequea (Icd) Ms Carga proviene de esta (Icd) que de la Corriente del Rayo


Los Rayos(+) entregan (10) veces ms de Carga que Rayos(-)

3 7 Efectos Dir /Ind del Rayo y Parmetros3.7. Efectos Dir./Ind. del Rayo y Parmetros

Interrupcin Prolongada, Desconexin Interrupcin Instantnea, Reconexin Subtensiones o Huecos de Tensin

C t d Ai l i t lid Contorneo de Aislamientos slidos Daos por Escamadura superficial Perforacin de Aislamientos slidosPerforacin de Aislamientos slidos Disrupcin de Aislamientos Gaseosos Rotura de hebras de Conductores, CG. Ondas viajeras que llegan a las SSEE Conduccin de Corriente FI por el arco

F ll T i I d id BT El Fallas por Tensin Inducida, BT y Elec. Disfunciones en equipo Electrnico Potenciales en superficie del suelo


Potenciales en superficie del suelo

4. IMPEDANCIAS DEL CONDUCTOR Y TORRES4 1 La Impedancia de Onda del Conductor4.1. La Impedancia de Onda del Conductor

La formacin de los Conductores da su Impedancia de Onda (Zo)La formacin de los Conductores da su Impedancia de Onda (Zo) La (Zo) y la (IR) determinan la Sobretensin (UR), que est en fase Su Resistencia se ignora frente a las distorsiones por E Corona Su Resistencia se ignora, frente a las distorsiones por E.Corona La Corona incrementa las Capacitancias parsitas distribuidas

L Alt F i d l R i Ef t Ski R i t i E-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

La Alta Frecuencia del Rayo ocasiona Efecto Skin, Resistencia

4 2 Propagacin de las Ondas de (IR) Rayo4.2. Propagacin de las Ondas de (IR) Rayo

USI Sostenimiento

Rayo

IR UR UR

Onda Plena

( )

Sobretensin

de Rayo ( )

Los parmetros distribuidos imponen un Tiempo de Propagacin

UR UR

p p p p g La velocidad es la de la Luz, se retarda por presencia de Corona La (Zo) es Resistiva funcin de la (L) y (C) por unidad de LongitLa (Zo) es Resistiva, funcin de la (L) y (C) por unidad de Longit. La (Zo) est relacionada con (V) del conductor que recibe la (STR) Un cambio geomtrico del conductor cambia (Zo V I) F ReflexinE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Un cambio geomtrico del conductor, cambia (Zo,V,I), F.Reflexin

4 3 Geometra de la Torre Reticulada4.3. Geometra de la Torre ReticuladaG G G

Su Altura determina el Tiempo de Propagacin (T>tf) de la ondaSu Altura determina el Tiempo de Propagacin (T tf) de la onda Ondas toman distintos caminos del reticulado, dificultan hallar (T) La (Zo) de la Torre se comporta como funcin de Transferencia La (Zo) de la Torre se comporta como funcin de Transferencia Su geometra, armado determinan la evolucin de la Tensin (STR)

T i t T (Z 150) (L 1 H/ ) b j d (L 1 65 H/ )E-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Tpicamente Torres (Zo150), (L1H/m); bajadas(L1,65H/m)

4 4 Rayo Directo a la Lnea de Transmisin4.4. Rayo Directo a la Lnea de Transmisin

Rayos de baja corriente (20kA) llegan al conductor lateralmente Rayos diversos llegan en mayora a las Torres con o sin (CG) Rayos diversos llegan en mayora a las Torres con o sin (CG) Eficacia de apantallado con Cables de Guarda o Tierra no es total

El i l i t (EAT) l it C i t C iti (IC) E-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

El aislamiento (EAT) solo permite Corrientes Criticas (IC) mayores

5. PUESTAS A TIERRA DE CONCEPTO GENERAL5 1 Funciones de las (PAT LT)5.1. Funciones de las (PAT-LT)

I=1A

pC

r

r

FlujodeCorrienteCascos

Equipotenciales

rdr

Dispersa Corrientes de (FI) y de Rayo que bajan por el Soporte Propician el Retorno de las Corrientes (FI, IR) a sus fuentesp ( , ) Provee el Potencial de Referencia (V=0), tiene Impedancia propia Elimina la d d p entre el Falso Neutro y la Tierra Remota (V=0) Elimina la d.d.p. entre el Falso Neutro y la Tierra Remota (V=0) Protege indirectamente Aislamientos slidos locales y Remotos

Por Diseo protege a las personas en el pi de los SoportesE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Por Diseo, protege a las personas en el pi de los Soportes

5 2 Composicin Elctrica de una (PAT LT)5.2. Composicin Elctrica de una (PAT-LT)

L C

R

L C

Es un Armado Mixto de Electrodos Filiformes, Varillas y Planos En su Impedancia predomina la componente Resistiva (Suelo)En su Impedancia predomina la componente Resistiva (Suelo) La longitud de los conductores (4-5H/m) fija su Inductancia La forma y superficie dispersora del armado da la Capacitancia La forma y superficie dispersora del armado da la Capacitancia Con corrientes de (FI) predomina su comportamiento Resistivo


Con corrientes de (AF) predomina su comportamiento Reactivo

5 3 Comportamiento Elctrico del Suelo Medio5.3. Comportamiento Elctrico del Suelo Medio

Su Resistividad () varia ampliamente entre 200-1500 .mSu Resistividad () varia ampliamente entre 200 1500 .m Su densidad normal de Corriente (J), vara entre 700-100A/m2 Su Gradiente Crtico de Ionizacin (Eo) vara entre 250 400kV/m Su Gradiente Crtico de Ionizacin (Eo) vara entre 250-400kV/m Su Permitividad Relativa (r) es alta, vara entre 10-40pF/m

L O d d t t d d 150 100 / La Onda en un conductor enterrado se propaga de 150-100m/s Si (E>Eo) hay falla disruptiva y reduce su Resistencia instantnea


Es un Dielctrico con prdidas, no se conoce su (t) de Ionizacin

5 4 Significado de Tiempos de Onda IR en PAT5.4. Significado de Tiempos de Onda IR en PATV

Onda de Frente Rpido

FallaAislador

(perforacin)

Frente Rpido

Onda deFrente Lento

AisladoresFalla

Brecha(contorneo)

Aisladores

Aire

Ondas de Rayo y Maniobra son Impulsos Transitorios oscilatoriosL t it i il M di (MF) Alt F i (AF)

t1 10 100

Los transitorios oscilan con Media (MF) y Alta Frecuencia (AF) La (AF) se asocia al (tf) Frente de Onda y fenmenos Inductivos

El ti d (tf) l Pi d t i l F ll Ai l i t El tiempo de ascenso (tf) al Pico, determina la Falla Aislamiento La (MF) se asocia al (tc) Cola de Onda y a la entrega de Energa

L C t d d fi l E d i PE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

La Carga entregada define la Energa que deriva un Pararrayos

5 5 Funcionamiento Dinmico de una (PAT)5.5. Funcionamiento Dinmico de una (PAT)

A mayor Densidad de Rayos a Tierra, se requiere menor (RPT) La () del Suelo da la (RPT) y la Resistencia de Dispersin (RD) La Resistencia propia del suelo, no es lineal cambia al pasar (IR) La (RPT) tiene un valor constante cuando circula corriente (FI)La (RPT) tiene un valor constante cuando circula corriente (FI) La Ionizacin del suelo (E

5.5. Funcionamiento Dinmico de una (PAT)

Continua

( )

Continua

La Alta Frecuencia del Rayo, incrementa la Reactancia Inductiva La cada de Tensin Inductiva (USTR=L di/dt) no es controlable La cada de Tensin Inductiva (USTR=L.di/dt), no es controlable La componente Inductiva y alta Tasa (kA/s) da elevadas (STR)

U O d d (IR) ti l l it d d d t ( 50 ) Una Onda de (IR) activa solo poca longitud de conductor (50m) La onda de Tensin incidente en la (PAT), se Refleja en el suelo La conduccin Capacitiva inicial, disminuye la Carga Reflejada La prdida de la Carga en la (PAT) se debe al suelo conductivo La onda de Tensin reflejada, sube por la Torre ya Atenuada La s (PAT) de Respuesta Dinamica aprovechan este fenmeno


( ) p p

5 6 Criterios para Puestas a Tierra de Rayo5.6. Criterios para Puestas a Tierra de Rayo0.55m

H

h

eq

r

Debe proveer Baja Impedancia con baja o Mnima Resistencia La Capacitancia controla las componentes de (AF) durante (tf)La Capacitancia controla las componentes de (AF) durante (tf) La Inductancia controla cambios rpidos de la corriente a Tierra Si no se atena el efecto Inductivo la (STR) puede ser grandeSi no se atena el efecto Inductivo la (STR), puede ser grande Usar conductores de mnima longitud y de gran superficie La interface electrodo-suelo debe ser de mnima ResistenciaE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

La interface electrodo-suelo debe ser de mnima Resistencia

6. PAT DE RESPUESTA DINAMICA6 1 Criterios del Contexto de Fallas por Rayo6.1. Criterios del Contexto de Fallas por Rayo

7

6N

h = 51 mh = 41 m

7

6Nme

h = 46 mh = 37 m

6

5

4

mero de Desc./100

Lneas de 220 kV

h = 33 mh = 25 m

A&W

5

4

mero de Desc./100

UBIL (kVc)

950-1050

h = 30 mh = 23 m

3

2

km/Ao Lneas de

400 kV

3

2

km/Ao UBIL (kVc)

1450-1600

1

0-10 0 10 20 30 40

1

0-10 0 10 20 30 40

Efecto de Protuberancia de Torres altas atrae Rayos Mayores La Tasa inicial de Desconexiones/100km/Ao debe ser (

6. PAT DE RESPUESTA DINAMICA6 1 Criterios del Contexto de Fallas por Rayo6.1. Criterios del Contexto de Fallas por Rayo

7

6N

h = 51 mh = 41 m

7

6Nme

h = 46 mh = 37 m

6

5

4

mero de Desc./100

Lneas de 220 kV

h = 33 mh = 25 m

A&W

5

4

mero de Desc./100

UBIL (kVc)

950-1050

h = 30 mh = 23 m

3

2

km/Ao Lneas de

400 kV

3

2

km/Ao UBIL (kVc)

1450-1600

1

0-10 0 10 20 30 40

1

0-10 0 10 20 30 40

Aun as el CG no asegura 100% apantallado, Rayos (IR

6.2. Criterios para el Diseop

Se requiere mnima Resistencias de (PAT) con mnima Inductancia La alta Inductancia de las Torres es inevitable por su gran tamao La alta Inductancia de las Torres es inevitable, por su gran tamao La Inductancia del armado (PAT) se puede minimizar por diseo La Capacitancia del armado (PAT) se puede maximiza por diseo La Capacitancia del armado (PAT) se puede maximiza por diseo Rayos al Soporte; 55% sin (CG), 35% con 1 (CG), 20% con 2 (CG)


(RPT

6.3. Criterios de Conformacin Bsica6.3. Criterios de Conformacin Bsica

Los contrapesos filiformes largos (>50m) quedan excluidos Se utilizan electrodos Laminares de gran superficie o tipo Grilla Se acondiciona el suelo con reserva salina y un lecho conductor En suelos trabajables, se utiliza Rellenos conductivos BlandosEn suelos trabajables, se utiliza Rellenos conductivos Blandos En suelos de roca, se utiliza Rellenos conductivos Fraguables Se usa Relleno de Cobertura o de Tapado conductivo de acabado E-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Se usa Relleno de Cobertura o de Tapado conductivo de acabado

6.4. Previsin de la Respuesta Dinmica6.4. Previsin de la Respuesta Dinmica

A

r 50 E 400 kV/m

B

d

Electrodo Real

Electrodo Virtual

E 400 kV/m

Los electrodos Planos tipo Grilla, solos no siempre dan baja (RPT) Se integran a la instalacin existente o arman con otros electrodos Se integran a la instalacin existente o arman con otros electrodos Se utiliza soldado exotrmico con resane y masillado zona afectada Se utilizan electrodos de Acero con superficie de Cobre depositado Se utilizan electrodos de Acero con superficie de Cobre depositado Algunas veces el suelo merece impregnacin y sellado intersticial Prever reemplazo material de fondo de zanja de suelos de alta ()E-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Prever reemplazo, material de fondo de zanja de suelos de alta ()

6 5 Armado de Electrodos Planos Grilla6.5. Armado de Electrodos Planos Grilla

Para lugares con acceso vehicular, con suelo llano y Trabajable Se prev la excavacin de un Pozo Plano segn tipo de suelo Se prev la excavacin de un Pozo Plano segn tipo de suelo Se prepara el fondo de Pozo con las aplicaciones necesarias Se aplica Relleno Conductivo Blando con 15 20cm de espesor Se aplica Relleno Conductivo Blando con 15-20cm de espesor Dimensiones tpicas de cada panel (5,5mx1,2m), o equivalente Se arman junto con otros electrodos largos laminares filiformes


Se arman junto con otros electrodos largos laminares, filiformes

6 6 Armado de Electrodos Planos Filiformes6.6. Armado de Electrodos Planos Filiformes

Para lugares agrestes de suelo irregular y sin acceso vehicular Se utilizan sobre roca monoltica o base de roca no fracmentada Se utilizan sobre roca monoltica o base de roca no fracmentada Se prev piqueteado de surcos (3-5cm) para tender el conductor Se utiliza Relleno Conductivo Fraguable extendido (1cm espesor) Se utiliza Relleno Conductivo Fraguable extendido (1cm espesor) Dimensiones tpicas de cada panel (5,5mx1,2m), o equivalente Se arman junto con otros electrodos filiformes longitudinales


Se arman junto con otros electrodos filiformes longitudinales

6 7 Acabados y Mantenimiento6.7. Acabados y Mantenimiento

Tierra de procedencia externa no debe ser de Cultivo o Chacra Se prev cobertura de Tapado y de Acabado para intemperie Se prev cobertura de Tapado y de Acabado para intemperie Tapado con material selecto del sitio aumenta espesor conductor Acabado con material comn de la excavacin evita la erosin Acabado con material comn de la excavacin evita la erosin Ambas coberturas aseguran la conservacin natural por lluvia Examen de electrodos anual por muestreo previa Medida (RPT)


Examen de electrodos anual por muestreo, previa Medida (RPT)

PUESTAS A TIERRA DE RESPUESTAPUESTAS A TIERRA DE RESPUESTADINAMICA PARA CORRIENTES DE RAYODINAMICA PARA CORRIENTES DE RAYODINAMICA PARA CORRIENTES DE RAYODINAMICA PARA CORRIENTES DE RAYO

Fin - Muchas GraciasE-mail: [email protected] Lima, Abril del Ao 2011

Mapamundi: Densidad de Rayos a TierraMapamundi: Densidad de Rayos a Tierra


Expresiones para calcularExpresiones para calcular

Electrodo laminar longitudinalL2 Ancho(w), Prof. (H)

Electrodo plano tipo grillaPiloto

wHLLog

L,R 2

732

Electrodo plano tipo grillaLargo (A), Ancho (B)

Puntos Concatenad

os

BAR

8.0

Capacitancia del ElectrodoS fi i (S) E di l (d)

BA

S Superficie (S), Espesor diel (d)

Deslizamiento de Cargad

SC r0

Deslizamiento de CargaGradiente Critico (E)ED r0


Expresiones para calcularExpresiones para calcular Capacitancia de la PAT

5215010868S 12

C = 75,94x10-12 F = 75,94 pF35

5x2,1x50x10x86,8d

S..C

12r0

D = o r E = 8,86x10-12x50x1200D = 531600x10-12 = 0,5316x10-6

Q = D S = 0 5316x10-6x1 2x5Q = D.S = 0,5316x10-6x1,2x5Q = 3,1896x10-6 C

Coeficiente de prdida Coeficiente de prdida

C

56

10)PATladesistencia(Re10

)odielectricdelsistencia(Re10k

Carga DispersableC10x56248,2

10x1010x256248,0

kQQ 65

nn

Como Q > Qn (3,18 > 2,56), la PAT c mple


10x10k la PAT cumple

Documents

Puestas a Tierra Cip 27.04