Calculo de la Resistencia de Puesta a Tierra

INFORMACIÓN GENERAL

1.- Datos del terreno

- Resistividad del terreno 145 Ohm-m- Resistividad superficial terreno interior S.E. 3,000 Ohm-m- Resistividad superficial terreno exterior S.E. 1,100 Ohm-m- Espesor de la capa de superficial (h =) 0.10 m Krefl = -0.98 Cs =- Factor de correcion superficie del terreno 0.65

2.- Datos sistema protección- Corriente de cortocircuito 15.10 kAmp- Tiempo apertura reles 0.10 seg

3.- Datos del conductor enterrado - Radio 70 mm2 0.00535 m 85 mm2- Longitud total- Profundidad de enterramiento 1.00 m- Ancho del material tratamiento resistividad 0.50 m- Diámetro del anillo equivalente 10.00 m- Temperatura fundición del cobre 1,083 °C

Uso práctico f.s. De 3 361 °C- Temp. máx. permis. Conductor (según VDE) 200 °C- Temperatura ambiente 25 °C

4.- Datos de la malla- Longitud del lado largo (largo) 66.00 m- Longitud del lado corto (ancho) 8.50 m- Área total encerrada dentro de la malla 561.00 m2 Incremento de área terreno (adyacente) 0 Total 561.00 m2 Nro. Conduct. paralelo al lado largo 7 198*1.5 Nro. Conduct. paralelo al lado corto 34 Espacio entre conduc. Lado largo. 2.00 Espacio entre conduc. Lado corto 1.42 Longitud del conductor 751 Incremento conductor (longitud) 0 Total 751 m

2*198+67*1.5

5.- Datos de las varillas electrodo- Radio 0.008 m- Largo 2.40 m- Espaciamiento m- Numero de varillas dentro del área (A) 25.00- Radio material relleno especial m- Resistividad material relleno esp.(bentonita) Ohm - m

6.- Datos de Operación- Resistividad promedio de la persona entre ambos pies. (Norma Internac.) 1,000 Ohm-m

Calculos

a) Maxima Tensión de Toque permisible:

Et=(Res.hombre+1.5 Res.int.sub)*0.116/(Raiz(t.apert)) 2,017.53 Voltios

b) Máxima tensión de paso permisible

Ep= (Res.hombre+6*Res.ext.sub)*0.116/Raiz(t.apert) 2,787.86 Voltios

c) Calculo de la longitud mínima para control de gradientes

L= 0.9*1.25*Resist.terr*Cte.fall*raiz(t.apert)/(116+0.17*Res.int 995.44 m

A.- CÁLCULOS DE PRELIMINARES (Primera aproximacion)

A.1) Resistencia de puesta a tierra teorica.

Rt= 2.71 Ohm

A.2) Sección del conductor (capacidad termica).

Sección = 23.13 mm2 Temp. fund. conductor Cu)

54.62 mm2 Temp. max.conductor VDE.

A.3) Configuracion de la malla.

Dimens. Malla Largo 66.00 mAncho 8.50 m

Nro. Conduct. paralelo al lado largo 7 2.00Nro. Conduct. paralelo al lado corto 34 Lado mayor

ResultadosEspacio entre conduc. Lado largo. 2.00 mEspacio entre conduc. Lado corto 1.42 m 1.42Longitud del conductor 751 m Lado menor

Aumento long 0Aumento área 0

A4.) Constantes geometricas YFunción de Nro. Conductores

Km= 0.3918 + - 0.25334 = 0.1384 Ki= 1.854 > 2 asume 2

< 2 se considera el valor obtenido

B) CÁLCULOS DE LA MALLA DE TIERRA

B.1) Calculo del Valor de Tensión de Toque:Max. Valor

Et= 748.19 Voltios > 2,017.53<

748.19 (*) Aumentar long. conductor, variando la cuadricula de malla.Ki y Km depende N° de conduc. Si no incr.Nro. critico conduc. paralelo, coeficientes no varían.

B.2) Calculo de la Tensión de Paso

Ks= 0.4960 Es Función de Nro. critico de conductores paralelosKi= 1.854

Max. Valor TratadoEp= 2,681.17 Voltios > 2,787.86

<2,681.17 (*) Aumentar long. conductor, variando la cuadricula de malla.

Ki y Km depende N° de conduc. Si no incr.Nro. critico conduc. paralelo, coeficientes no varían.

Calculo de la resistencia de puesta a tierra real

Rr= 2.9051 Ohm2.9051 Ohm aumento long y área

CALCULO DE LA RESISTENCIA TOTAL DE LA SUBESTACIÓN

DATOS Resultados

Incr. Conduc.Long. Total conductor 751 0Radio Cond 0.0054 Prof. Excavac 1.00Super. Cubierta 561 0Número pozos 25.00Varillas Puesta tierraLong.varilla 2.40Radio varilla 0.008Resistividad del terreno 145L. Mayor malla 66.00L.menor malla 8.50

Ctes g:Prof< 0.1xraiz(área)= 2.37 k1 = 0.8118 0.99124687k2 = 5.4565 5.99911948

R1 = 1.8355 1.8355 R2 = 3.3548 3.3548

Cambiar configuración malla (*)Correcto Configurac. de la malla

Cambiar configuración de la malla (*)Correcto Configuracion de la malla

R12 = 1.7037 1.7037

Resistencia Total Sistema = 1.83 1.83

Calculo de la Resistencia de Puesta a Tierra

INFORMACIÓN GENERAL

1.- Datos del terreno1era. Aprox

- Resistividad del terreno 150 Ohm-m- Resistividad superficial terreno interior S.E. 3,500 Ohm-m- Resistividad superficial terreno exterior S.E. 1,000 Ohm-m- Espesor de la capa de superficial 0.10 m- Factor de correcion superficie del terreno 0.65

2.- Datos sistema protección- Corriente de cortocircuito 13.10 kAmp- Tiempo apertura reles 0.10 seg

3.- Datos del conductor enterrado - Radio 95 mm2 0.0063 m- Longitud total- Profundidad de enterramiento 0.80 m- Ancho del concreto conductor 0.50 m- Diámetro del anillo equivalente 10.00 m- Temperatura fundición del cobre 1,083 °C

Uso práctico f.s. De 3 361 °C- Temp. máx. permis. Conductor (según VDE) 200 °C- Temperatura ambiente 25 °C

4.- Datos de la malla 1era. Aprox.- Longitud del lado largo (largo) 66.00 m- Longitud del lado corto (ancho) 8.50 m- Área total encerrada dentro de la malla 561.00 m2 Nro. Conduct. paralelo al lado largo 6 Nro. Conduct. paralelo al lado corto 34- Numero de varillas dentro del área (A) 18.00

5.- Datos de las varillas electrodo- Radio 0.008 m- Largo 2.40 m- Espaciamiento m- Radio material relleno especial m- Resistividad material relleno esp.(bentonita) Ohm - m

6.- Datos de Operación- Resistividad promedio de la persona entre ambos pies. (Norma Internac.) 1,100 Ohm-m

Calculos

a) Maxima Tensión de Toque permisible:

Et=(Res.hombre+1.5 Res.int.sub)*0.116/(Raiz(t.apert)) 2,329.33 Voltios

b) Máxima tensión de paso permisible

Ep= (Res.hombre+6*Res.ext.sub)*0.116/Raiz(t.apert) 2,604.45 Voltios

c) Calculo de la longitud mínima para control de gradientes

L= 0.9*1.25*Resist.terr*Cte.fall*raiz(t.apert)/(116+0.17*Res.ext 983.21 m

A.- CÁLCULOS DE PRELIMINARES (Primera aproximacion)

A.1) Resistencia de puesta a tierra teorica.

Rt= 2.81 Ohm

A.2) Sección del conductor (capacidad termica).

Sección = 20.07 mm2 Temp. fund. conductor Cu)47.39 mm2 Temp. max.conductor VDE.

A.3) Configuracion de la malla.

Dimens. Malla Largo 66.00 mAncho 8.50 m

Nro. Conduct. paralelo al lado largo 6 2.00Nro. Conduct. paralelo al lado corto 34 Lado mayor

ResultadosEspacio entre conduc. Lado largo. 2.00 mEspacio entre conduc. Lado corto 1.70 m 1.70Longitud del conductor 685 m Lado menor

Aumento long 0Aumento área 0

A4.) Constantes geometricas YFunción de Nro. Conductores

Km= 0.4593 + - 0.22565 = 0.2337 Ki= 1.682 > 2 por tanto se asume 2

B) CÁLCULOS DE LA MALLA DE TIERRA

B.1) Calculo del Valor de Tensión de Toque:Max. Valor

Et= 1,127.37 Voltios > 2,329.33<

1,127.37 (*) Aumentar long. conductor, variando la cuadricula de malla.Ki y Km depende N° de conduc. Si no incr.Nro. critico conduc. paralelo, coeficientes no varían.

B.2) Calculo de la Tensión de Paso

Ks= 0.5666 Es Función de Nro. critico de conductores paralelosKi= 1.682

Max. Valor TratadoEp= 2,733.65 Voltios > 2,604.45

<2,733.65 (*) Aumentar long. conductor, variando la cuadricula de malla.

Ki y Km depende N° de conduc. Si no incr.Nro. critico conduc. paralelo, coeficientes no varían.

Calculo de la resistencia de puesta a tierra real

Rr= 3.0245 Ohm3.0245 Ohm aumento long y área

CALCULO DE LA RESISTENCIA TOTAL DE LA SUBESTACIÓN

DATOS

Resultados 1era. AproxLong. Total conductor 685 0Radio Cond 0.0063 Prof. Excavac 0.80Super. Cubierta 561 0Número pozos 18.00Varillas Puesta tierraLong.varilla 2.40Radio varilla 0.008Resistividad del terreno 150L. Mayor malla 66.00L.menor malla 8.50

Ctes g:Prof< 0.1xraiz(área)= 2.37 k1 = 0.8118 k2 = 5.4565

R1 = 1.9197 1.9197 R2 = 4.3214 4.3214

Cambiar configuración de la malla (*)Correcto Configuracion de la malla

Cambiar configuración de la malla (*)Correcto Configuracion de la malla

R12 = 1.7682 1.7682

Resistencia Total Sistema = 1.91 1.91