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SISTEMAS DE PUESTA A

TIERRA

Agenda

IntroduccinObligatoriedadImportancia de la puesta a tierra

ObjetivoFunciones

Efectos de la corriente sobre el ser humanoTensiones de pasoTensiones de contactoTensiones transferidasEfectos

Sistemas de puesta a tierraDiseoConfiguracinResistenciaCableado

Prcticas recomendadas

INTRODUCCIN

Histricamente hemos prestado poca atencin a los sistemas dpuesta a tierra, sin considerar que ellos son los responsables dgarantizar que, en una instalacin, durante condiciones de fallaen presencia de descargas atmosfricas, NO se presentartensiones peligrosas para la salud y la vida humanas y para loequipos conectados al sistema de distribucin de la energelctrica.

Entre las prcticas comunes hemos tenido:sistemas sin puesta a tierra,sistemas de puesta a tierra sin diseo previo,sistemas con mltiples puestas a tierra no interconectadas

entre otras.

OBLIGATORIEDAD

RETIE Artculo 15:

Toda instalacin elctrica cubierta por el presente Reglamento, exceptodonde se indique expresamente lo contrario, debe disponer de un Sistemade Puesta a Tierra (SPT), de tal forma que cualquier punto del interior o exterior, normalmente accesible a personas que puedan transitar o permanecer all, no estn sometidos a tensiones de paso,de contacto otransferidas, que superen los umbrales de soportabilidad del ser humano cuando se presente una falla.

La exigencia de puestas a tierra para instalaciones elctricas cubre el sistema elctrico comotal y los apoyos o estructuras que ante unasobretensin temporal, puedan desencadenar una falla permanente a frecuencia industrial, entre la estructura puesta a tierra y la red.

RETIE Artculo 15:

Objetivos del Sistema de Puesta a Tierra:

La seguridad de las personas,

La proteccin de las instalaciones y

La compatibilidad electromagntica.

Las funciones de un sistema de puesta a tierra son:

Garantizar condiciones de seguridad a los seres vivos.

Permitir a los equipos de proteccin despejar rpidamente las fallas.

Servir de referencia al sistema elctrico.

Conducir y disipar las corrientes de falla con suficiente capacidad.

Transmitir seales de RF en onda media.

IMPORTANCIA DE LA PUESTA A TIERRA

RETIE Artculo 15:

Se debe tener presente que el criterio fundamental para garantizar la seguridad de los serehumanos, es la mxima energa elctrica que pueden soportar, debida alas tensionespaso, de contacto o transferidas y no el valor de resistencia de puesta a tierra tomadaisladamente. Sin embargo, un bajo valor de la resistencia de puesta a tierra es siempdeseable para disminuir la mxima elevacin de potencial (GPR por sussiglas en ingls).

mxima tensin de contacto aplicada al ser humano que se acepta, est dada enfuncidel tiempo de despeje de la falla a tierra, de la resistividad del suelo y de la corriente de falla

Para efectos del presente Reglamento, la tensin mxima de contacto o de toque no debsuperar los valores dados en la Tabla 21.

IMPORTANCIA DE LA PUESTA A TIERRA

RETIE Artculo 15:

IMPORTANCIA DE LA PUESTA A TIERRA

50 Voltios

750 milisegundos 67 Voltios

500 milisegundos 80 Voltios

400 milisegundos 100 Voltios

300 milisegundos 125 Voltios

200 milisegundos 200 Voltios

150 milisegundos 240 Voltios

100 milisegundos 320 Voltios

40 milisegundos 500 Voltios

Mxima tensin de contacto admisible (valores en rms c.a.)

Tiempo de despeje de la falla

Mayor a 2 segundos

Tabla 21. Valores mximos de tensin de contacto aplicada a un ser humano.

Efectos de la corriente sobre el ser humano

SITUACIONES B`SICAS DE CHOQUE

TENSIN DE TOQUE

TENSIN DE PASO

TENSIN TRANSFERIDA

Norcont

EFECTOS DE LA CORRIENTE SOBRE EL SER HUMANO

Sistemas de puesta a tierra

RETIE Artculo 15:

diseador de un sistema de puesta a tierra para subestacionesdebercomprobar mediante el empleo de un procedimiento de clculoreconocidpor la prctica de la ingeniera actual, que los valores mximos delatensiones de paso, de contacto y transferidas a que puedan estasometidos los seres humanos, no superen los umbrales de soportabilidad.

Para efectos del diseo de una puesta a tierra de subestaciones, sedebecalcular las tensiones mximas admisibles de paso, de contactotransferidas, las cuales deben tomar como base una resistencia del cuerpde 1000 Wy cada pie como una placa de 200 cm2 aplicando una fuerza d250 N.

DISEO

RETIE Artculo 15

procedimiento bsico sugerido es el siguiente:

Investigacin de las caractersticas del suelo, especialmente la resistividad.

Determinacin de la corriente mxima de fallaa tierra, que debe ser entregada por

Operador de Red para cada caso particular.

Determinacin del tiempo mximo de despejede la falla para efectos de simulacin.

Investigacin del tipo de carga.

Clculopreliminar de la resistencia de puesta a tierra.

DISEO

RETIE Artculo 15:

Clculode las tensiones de paso, contacto y transferidas en la instalacin.

Evaluar el valor de las tensiones de paso, contacto y transferidas calculadas con respecto

la soportabilidad del ser humano.

Investigar las posibles tensiones transferidas al exterior, debidas a tuberas, malla

conductores de neutro, blindaje de cables, circuitos de sealizacin, adems del estudiod

las formas de mitigacin.

Ajuste y correccin del diseo inicial hasta que se cumpla los requerimientos de seguridad

Diseodefinitivo.

DISEO

Configuracin de la malla

Conductor de la malla (mnimo 1/0 AWG)

Electrodos de puesta a tierra

Resistencia de puesta a tierra

CONFIGURACIN

Malla de puesta a Tierra

Conductores de puesta a tierra(mnimo 14 AWG, depende de la corriente)

Barras equipotenciales

Configuracin de la Malla:

CONFIGURACIN

Configuracin de la Malla:

CONFIGURACIN

Configuracin de la Malla:

CONFIGURACIN

Electrodos de puesta a tierra:

Deben ser de cobre o acero revestidos en cobre

Deben ser mnimo de 2,4 m de longitud

No deben ubicarse a menos de dos veces su longitud, entre ellos

CONFIGURACIN

Resistencias de puesta a tierra:

(pararrayos)

CONFIGURACIN

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Tierra No Aislada

Tierra aislada

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Falla a tierra no aislada

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Falla a tierra aislada

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Puesta a tierra independiente

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Falla a tierra independiente

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Corriente de fuga no aislada

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Corriente de fuga aislada

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Corriente inducida

CABLEADO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Puesta a tierra de descargadores

PR`CTICAS RECOMENDADAS

Puesta a tierra de conductores de media tensin

PR`CTICAS RECOMENDADAS

Puesta a tierra de transformadores:

PR`CTICAS RECOMENDADAS

Puesta a tierra de equipos de medida:

PR`CTICAS RECOMENDADAS

Puesta a tierra de equipos de medida:

PR`CTICAS RECOMENDADAS

Puesta a tierra de tableros:

PR`CTICAS RECOMENDADAS

Fuentes de informacin:

MANUAL DE SEGURIDAD ELCTRICA DEL SISTEMA ELCTRICCOLOMBIANO

CIDETRETIE

ANSI/IEEE STANDARD 80ANSI / IEEE STANDARD 81

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