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PUESTA A TIERRA EN
INSTALACIONES DE ALTA TENSIÓN
Parte 6 – Método de cálculo
Norma IEEE-80/2000
FERNANDO BERRUTTI
AÑO 2015
1
Método norma IEEE-80
El terreno presenta resistividad uniforme.
Los cálculos de tensión de contacto y
paso que aparecen durante un
defecto son aproximaciones para los
cuadrados más “externos” de la grilla.
La distribución de corriente es uniforme.
2
Método norma IEEE-80 3 (1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7) (8)
(9)
(10)
(11)
Método norma IEEE-80
Primer punto: modelado del terreno.
Segundo punto: dimensionado de los
conductores de la malla de tierra.
4
a0
am
4rrc
mm
TK
TT1Ln
TCAP
10ραt
IA 2
Método norma IEEE-80
Tercer punto: cálculo de corrientes
admisibles.
5
70kgpeso0.157k
50kgpeso0.116k
s
SSpaso_admt
kρ6C1000E
s
SStoque_admt
kρC1.51000E
0.092h
ρ
ρ10.09
1Cs
S
S
Método norma IEEE-80 6 (1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7) (8)
(9)
(10)
(11)
Método norma IEEE-80
Cuarto punto: diseño físico de la malla
7
Método norma IEEE-80
Cuarto punto: diseño físico de la malla
8
Método norma IEEE-80
Quinto, sexto y séptimo punto
(5)
(6)
(7)
9
20/Ah1
11
20A
1
L
1ρRg
fffPG IDSCI
toque_admGg EIR
Método norma IEEE-80 10
Método norma IEEE-80 11 (1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7) (8)
(9)
(10)
(11)
Método norma IEEE-80 12
Octavo y noveno punto
toque_max
M
imGm E
L
KKρIE
paso_max
S
isGs E
L
KKρIE
Método norma IEEE-80 13
Octavo y noveno punto
Max (Em)
Max (Es)
Diseño sencillo:
MPAT Puesto de Conexión 31.5kV 14
Tensión en la superficie 15
Tensión de mesh (toque) 16
Método norma IEEE-80 17
: resistividad aparente del terreno.
IG: corriente que circula por la malla.
Ki = 0.644 + 0.144n (factor de irregularidad)
toque_max
M
imGm E
L
KKρIE
paso_max
S
isGs E
L
KKρIE
Tensión de contacto 18
Para mallas con pocas jabalinas (o sin
jabalinas).
LC: Longitud de conductor horizontal.
LR: Sumatoria de longitud jabalinas.
toque_max
M
imGm E
L
KKρIE
RCM LLL
Tensión de contacto 19
Para mallas con jabalinas en las
esquinas y a lo largo del perímetro.
Lr: Longitud individual de una jabalina.
LX: Longitud máxima de malla en eje x.
LY: Longitud máxima de malla en eje y.
toque_max
M
imGm E
L
KKρIE
R2
Y
2
X
rCM L
LL
L1.221.55LL
Tensión de contacto 20
D: Separación máxima entre conductores paralelos.
h: Profundidad de entierro de la malla (sin considerar
la capa de piedra partida).
d: Diámetro de los conductores.
Kii: 1 para mallas con jabalinas en el perímetro.
1/(2n)(2/n) para malla con pocas o sin jabalinas.
1)(2n
8Ln
K
K
4d
h
8Dd
2h)(D
16hd
DLn
2
1K
h
ii22
m
Tensión de contacto 21
1)(2n
8Ln
K
K
4d
h
8Dd
2h)(D
16hd
DLn
2
1K
h
ii22
m
1mhh
h1K 00
h
n = factor geométrico = nA x nB x nC x nD.
nA = 2LC/LP en todos los casos.
nB = 1 para mallas con forma cuadrada.
nC = 1 para mallas con forma rectangular.
nD = 1 para mallas rectangulares, cuadradas y con
forma de “L”.
22
1)(2n
8Ln
K
K
4d
h
8Dd
2h)(D
16hd
DLn
2
1K
h
ii22
m
1mhh
h1K 00
h
n = factor geométrico = nA x nB x nC x nD.
2
Y
2
X
mD
LL
A0.7
YXC
PB
LL
Dn
A
LLn
A4
Ln
YX
Tensión de contacto
Tensión de contacto 23
1)(2n
8Ln
K
K
4d
h
8Dd
2h)(D
16hd
DLn
2
1K
h
ii22
m
LC: longitud total de conductor horizontal enterrado.
LP: longitud total de la periferia de la malla.
A: área de la malla (m2).
LX: La máxima longitud de la malla en dirección X.
LY: La máxima longitud de la malla en dirección Y.
Dm: La máxima distancia entre dos puntos cualesquiera de la malla.
Todas las longitudes se expresan en metros.
Tensión de paso 24
: resistividad aparente del terreno.
IG: corriente que circula por la malla.
Ki = 0.644 + 0.144n (factor de irregularidad).
Longitud efectiva (LS):
RCS 0.85L0.75LL
paso_max
S
isGs E
L
KKρIE
Tensión de paso 25
paso_max
S
isGs E
L
KKρIE
)0.5(1D
1
hD
1
2h
11K 2n
s
n: factor geométrico.
D: separación máxima entre conductores.
h: profundidad de entierro malla (sin
considerar capa de piedra partida).
Método norma IEEE-80 26
Si se cumplen estas condiciones, finaliza el cálculo de la malla consideraciones
constructivas (11).
Si no se cumple, se debe proponer un
nuevo diseño de malla de tierra y evaluar
(5).
toque_max
M
imGm E
L
KKρIE
paso_max
S
isGs E
L
KKρIE