Mitos del sistema de puesta a tierra
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ConsumoFuente de suministro
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Generación
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OTROS USOSSISTEMASDE POTENCIA
NECIEEE 80 de 2000IEEE 80 de 2000
ó
NEC
ó
NEC
IEC
IEC
NEC
NEC
IEEE
IEC
NFPA
NFPA
Mitos y realidades sobre los Sistemas de Puesta a Tierra
Ing. Alberto Braulio Alzate Duque. México, D.F. 09 de septiembre de 2015
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ICA –PROCOBRE
2
Aviso Importante: Esta presentación ha sido preparada por el Ingeniero Braulio Alzate Duque en colaboración con Procobre Centro Mexicano de Promoción del cobre A.C. con el propósito de difundir y diseminar diferentes aspectos relacionados con ventajas y beneficios para quienes adopten o implementen las recomendaciones aquí expuestas. Ha sido preparado y revisado por personas conocedoras del tema, sin embargo, el Procobre Centro Mexicano de Promoción del Cobre, A.C. y otros organismos participantes no se responsabilizan de su aplicación ni de la profundidad en relación al contenido aquí expuesto, ni por cualquier daño directo, incidental o consecuencial que pueda derivarse del uso de la información o de los datos aquí contenidos.
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ICA –PROCOBRE
• ICA-Procobre México, red de instituciones latinoamericanas cuya misión es promover el uso y consumo de aplicaciones de cobre mediante una adecuada gestión de información, impulsando la investigación, el desarrollo de nuevas aplicaciones, el mejoramiento de la calidad de vida y el progreso de la sociedad.
3
LATINO AMERICA - México - Brasil - Perú - Chile - Argentina
NORTE AMERICA - Canadá - EEUU
EUROPA - Reino Unido - Italia - Francia - Alemania - Polonia - Hungría - Suecia - España - Benelux - Grecia - Rusia AFRICA
Sud Africa
ASIA - S.E. Asia - Singapur - Australia - China - India - Japón
ICA
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Proviene del griego µυϑoς = fábula
Explicación pre-‐lógica, simplista e incompa<ble con la ciencia y pensamiento modernos.
Persona o cosa a las que se atribuyen cualidades o excelencias que no 3enen.
MITO
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REALIDAD
Del la<n «realis» = La desinencia de abstracción. El modo de ser de las cosas en cuanto existen fuera de la mente humana independiente de ella.
Contraposición de lo fantás<co e ilusorio.
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La búsqueda de una buena “TIERRA” es similar a la búsqueda del Santo Cáliz o Grial Sagrado, en muchos aspectos. Según la leyenda se disipa y desaparece cuando se acerca a él alguno que no es puro y santo.
Warren H. Lewis.
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«La picardía y osadía de muchos es impresionante en relación a los temas de Tierras y Rayos: todos son expertos cuando se trata de ganar dinero, pero nadie es responsable cuando se trata de ver qué pasó con lo que se suponía protegería».
Dr. Horacio Torres
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CIENCIAS QUE INTERVIENEN
• ELECTRICIDAD • ELECTROMAGNETISMO • ELECTROQUÍMICA • ÉTICA • FÍSICA • GEOELECTRICIDAD • GEOFÍSICA • GEOLOGÍA • GEOMAGNETISMO
• GEOQUÍMICA • GEOTECNIA
• GEOTERMIA • GRAVIMETRÍA • HIDROGEOLOGÍA • INFORMÁTICA • MATEMÁTICAS APLICADAS • METALIZACIÓN O GALVANOTECNIA • METROLOGÍA • MINERALOGÍA • QUÍMICA • SALUD OCUPACIONAL
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• GENERACIÓN: IEEE 665
• TRANSMISIÓN: IEEE 1243
• SUBESTACIONES: IEEE 80 / IEEE 837/ IEEE 998
• DISTRIBUCIÓN: ANSI C2 / IEEE 1410
• BAJA TENSIÓN: NEC / NTC 2050 / RETIE / IEC 60364/IEEE 142
• PROTECCIÓN CONTRA RAYOS: IEC 62305 / NTC 4552/NFPA 780
• TELECOMUNICACIONES: UIT / EIA / TIA / MOTOROLA R-‐56
• EQUIPO ELECTRÓNICO: IEEE 1100 / IEC 61000-‐5-‐2/ NFPA 77
• MEDICIONES: IEEE 81 / IEC 61557
• TIERRAS TEMPORALES: IEC 61230 / IEEE 1048
PRINCIPALES NORMAS QUE APLICAN EN SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA
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ÁMBITO DE APLICACIÓN
ConsumoFuente de suministro
L
N
? ?
Generación
?
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OTROS USOSSISTEMASDE POTENCIA
NECIEEE 80 de 2000IEEE 80 de 2000
ó
NEC
ó
NEC
IEC
IEC
NEC
NEC
IEEE
IEC
NFPA
NFPA
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DIÁMETRO
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE PARÁMETROS DE UN ELECTRODO
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LONGITUD
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE PARÁMETROS DE UN ELECTRODO
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PARALELO
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE PARÁMETROS DE UN ELECTRODO
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CORRIENTE DE DESBALANCE
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Ver Artículo 250.6 del NEC 2014
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CORTOCIRCUITO
![Page 22: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/22.jpg)
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CORTOCIRCUITO
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FALLA A TIERRA
![Page 24: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/24.jpg)
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FALLA A TIERRA
![Page 25: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/25.jpg)
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EXTRACCIÓN DEL IEEE 142
¡ Grave error en la comprensión de la funcionalidad de los
conductores de neutro y tierra por parte de los fabricantes, ha llevado
a especificar instalaciones que incumplen el NEC !
(5.5.3.1 IEEE 142 de 2007)
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PROBLEMAS
![Page 28: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/28.jpg)
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PROBLEMAS
![Page 29: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/29.jpg)
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![Page 30: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/30.jpg)
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![Page 32: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/32.jpg)
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![Page 33: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/34.jpg)
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![Page 35: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/35.jpg)
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![Page 36: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/36.jpg)
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OBRA DE LADRONES !
![Page 37: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/37.jpg)
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![Page 38: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/38.jpg)
Si r0 =L R = 94%
r1
r0
L
Cílindro crítico
Electrodo
ÁREA DE INFLUENCIA DE LOS ELECTRODOS TIPO VARILLA
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2:31:38 pm
![Page 40: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/40.jpg)
2:31:38 pm
EL ÁREA INMEDIATAMENTE ALREDEDOR DE UNA VARILLA ES EL MÁS IMPORTANTE
PARA REDUCIR SU RESISTENCIA.
![Page 41: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/42.jpg)
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ASPECTOS QUE INFLUYEN PROFUNDIDAD IDEAL
• Resistividad de la capa superficial artificial • Resistividad aparente del terreno en los diferentes
estratos. • Tensión máxima de paso y contacto • Duración de la falla • Magnitud de la corriente de falla • Distribución geométrica de la malla • Conexión equipotencial a nivel de superficie
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![Page 44: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/44.jpg)
2:31:38 pm
![Page 45: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/45.jpg)
![Page 46: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/46.jpg)
![Page 47: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/47.jpg)
L
R1 R2
Rm = R1 + R2 Para que Rm = R1; R2 debe tender a cero
Rm
O cuando menos deberíamos conocer R2 para tener dos de las tres variables
Nota: Rm se podría considerar casi igual a R1 si R2 tiende a un valor al menos 20 veces menor a R1, Por ejemplo en instalaciones con neutro múltiplemente puesto a tierra
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![Page 49: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/49.jpg)
RESISTIVIDAD APARENTE; UNA CARACTERÍSTICA DEL TERRENO
![Page 50: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/50.jpg)
RESISTENCIA: UN PARÁMETRO DE UNA PUESTA A TIERRA
![Page 51: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/51.jpg)
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MÉTODOS PARA MEDIR RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
![Page 53: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/53.jpg)
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• POR TOMA DE MUESTRAS • DE CUATRO ELECTRODOS • DE SCHLUMBERGER O DE GRADIENTE • DE SCHLUMBERGER MODIFICADO • DE A.L. KINYON • DE WENNER O DE POTENCIAL • DE PALMER • DE LEE • DIPOLARES (6) • DE DOS ELECTROS • POR MEDIDA DE RESISTENCIA
MÉTODOS PARA MEDIR RESISTIVIDAD APARENTE DEL TERRENO
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![Page 55: Mitos del sistema de puesta a tierra](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050613/587e84301a28abd6038b6fdd/html5/thumbnails/55.jpg)
MÉTODO DE CAIDA DE POTENCIAL
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IMPEDANCIA Y RESISTENCIA
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USO PARA VALOR MÁXIMO DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Estructuras de líneas de transmisión. 20 Ω Subestaciones de alta y extra alta tensión. 1 Ω Subestaciones de media tensión en poste. 10 Ω Subestaciones de media tensión de uso interior. 10 Ω Protección contra rayos. 10 Ω Neutro de acometida en baja tensión. 25 Ω Descargas electrostáticas. 25 Ω
Equipos electrónicos sensibles. 5 Ω
VALORES DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
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-10 -5 0 5 1010 5 0-5 -1014042
10532
7021
3511
0105
0-5
-10
-1 0-5
0
51 0
14042
10532
7021
3511
1170210643958585267468640953504292323321751116
COMPORTAMIENTO DE LA TENSIÓN EN UNA PUESTA A TIERRA A TRAVÉS DE LA CUAL
CIRCULA CORRIENTE
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V apl
V TH
V TH
GPR
Vs
Malla de cerramiento
Cuerpo Superficie
GPR
Soportable
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QUÉ VALOR DE RESISTENCIA EXIGE EL IEC 62305-3
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2:31:39 pm
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EL SÍMBOLO CORRECTO
R <<<<
R << R
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EL SÍMBOLO CORRECTO
Tierra de protección Tierra aislada
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¡Gracias! Escriba a : Ing. Alberto Braulio Alzate Duque. [email protected] Tel. (044) 55 3898 2766 / (+52) 55 6269 8840
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PREGUNTAS Y RESPUESTAS
Pregunta 1. ¿Las mallas del transformador son diferentes?
Si, espero que tu pregunta haya quedado resuelta Marco, en caso de que requieras más información por favor me avisas y lo podemos ver particularmente por Skype o por teléfono.
Pregunta 2. Buenos días, ¿para el diseño de una puesta a tierra de una subestación MT/BT, se debe usar la corriente de falla a tierra en el primario o en el secundario? media tensión / baja tensión, por ejemplo 13200 / 480 V
La corriente de falla que se usa es la corriente de falla monofásica a tierra en la MT, ya que las fallas en BT deben regresar a la fuente a través de los conductores de puesta a tierra para equipos y no a través del terreno.
Recuerda el mito de confundir la corriente de falla a tierra con la corriente de cortocircuito.
A continuación se enlistan las preguntas que no pudieron ser respondidas durante la sesión.