15/07/13 INDICE... TEORIA Y DISEÑO DE SISTEMAS DE TIERRAS. Roberto Ruelas. Ruel SA de CV

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TEORÍA Y DISEÑO DE SISTEMAS DE TIERRASSEGÚN LAS NORMAS OFICIALES MEXICANAS

(NOM) E IEEE

Roberto Ruelas GómezIngeniero Mecánico Electricista

Master of Engineering

Este libro tiene como propósito mostrar de una manera práctica como todos losSistemas de Puesta a Tierra se integran en uno solo, en base a la normatividadmexicana. Al material original que se muestra en los capítulos de mediciones y dememorias de cálculo, el autor agregó ideas de libros, disertaciones y de manualesde edición reciente, cuyos datos están en las referencias para consulta de losdetalles omitidos. Adicionalmente, en el CD anexo se agregaron artículos técnicos de apoyo para eltema, cuyo contenido es propiedad de sus autores.

Importante: La versión más reciente de "Sistemas de Puesta a Tierra -Teoría, Diseño,

Medición y Mantenimiento" en CD del Ing. Roberto Ruelas con sus ejemplos de

cálculo, tiene un costo de MEX$ 450.00 en la República Mexicana, incluyendo

envío normal por compañía de mensajería.

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0. INTRODUCCIÓN

0.1 Introducción

0.2 Propósito y Tipos de sistemas de puesta a tierra.

0.3 Definiciones y Simbología

1. PUESTA A TIERRA DE SISTEMAS ELÉCTRICOS. - NOM-001-SEDE

1.1 Tipos de Alambrados que requieren un sistema aterrizado

1.2 Circuitos que pueden no ser aterrizados.

1.3 Conductor a aterrizarse.

1.4 Lugar de puesta a tierra del sistema.

1.5 Electrodos de Puesta a Tierra

2. PUESTA A TIERRA DE EQUIPOS ELÉCTRICOS. - NOM-001-SEDE

2.1 Equipos y Canalizaciones que deben estar puestos a tierra.

2.2 Puesta a tierra de equipos conectados mediante cordón y clavija. 2.3 Partes metálicas de equipos fijos consideradas aterrizadas.

2.4 Continuidad eléctrica del circuito de tierra.

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2.5 Circuitos que no se deben aterrizar. 2.6 Consideraciones para un buen sistema de tierras.

2.7 Casos especiales

2.7.1 Puesta a tierra de albercas o piscinas

3. PUESTA A TIERRA DE EQUIPOS ELECTRÓNICOS - NOM-001-SEDE

3.1 Transitorios e Interferencias

3.2 Cables, pantallas y canalizaciones

3.3 Protecciones de instrumentación y comunicaciones 3.4 Puesta a tierra de equipos

3.4.1 Tierras Aisladas (Original en inglés por Liebert Corp.)

3.4.2 Guidelines for Grounding Information Technology Equipment (ITE) -

Information Technology Industry Council

3.4.3 FIPS PUB 64 Guideline on Electrical Power for ADP Installations -

US National Bureau of Standards.

3.5 Diagramas de conexión de Computadoras

3.6 Recomendaciones Finales

4. PUESTA A TIERRA DE EQUIPOS ELÉCTRICOS EN MANTENIMIENTO.

5. PROTECCIONES ATMOSFÉRICAS

5.1 Descargas Atmosféricas

5.2 Sistemas de Pararrayos 5.3 Protección de Estructuras y Edificios

5.4 Zona de Protección (Método Norteamericano) 5.5 Zona de Protección (Método Francés)

5.6 Protección de Torres de Comunicación 5.7 Protección de Líneas Aéreas

5.8 Protección de Tanques 5.9 Protección de Árboles5.10 Redes de Monitoreo Atmosférico.

6. PROTECCIONES ELECTROSTÁTICAS.

6.1 Electrostática

6.2 Medidas contra la Electrostática6.3 Protección de Tanques

7. MEDICIONES DE TIERRAS

7.1 La tierra y la resistividad

7.2 Medición de la Resistividad del suelo Método de Wenner

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Método de Schlumberger

7.3 Datos de Resistividades de Suelos típicos 7.4 Valores aceptables de resistencia a tierra

7.5 Mediciones de resistencia de electrodos a tierra 7.6 Método de Caída de Potencial

7.7 Método de Dos Puntos - Dead Earth Método de Pérdidas

Método del IEE Wiring Regulations 7.8 Medición de resistencia de mallas a tierra.

Método de Caída de Potencial - NOM-022-STPS Método de la Pendiente Método de Intersección de Curvas

Método Eleck 7.9 Medición de Potencial de Toque

7.10 Mediciones de Mantenimiento de los sistemas de tierras. 7.11 Seguridad en la Medición de tierras

7.12 Recomendaciones para realizar correctamente la medición de Tierras

8. MATERIALES DE PUESTA A TIERRA

8.1 Electrodos de Puesta a Tierra 8.2 Electrodos Especialmente Construidos

8.3 Electrodos de puesta a tierra en Radio Frecuencia8.4 Mejoramiento de la Resistencia a Tierra

8.5 Mejoramiento del Terreno 8.6 Conectores 8.7 Registros

8.8 Conductores del Electrodo 8.9 Mallas

8.10 Electrodos de puesta a tierra de pararrayos8.11 Conductores del Electrodo de puesta a tierra

8.12 Listados de Materiales para Puesta a Tierra - Ejemplos

9. DISEÑO DE SISTEMAS DE TIERRA EN SUBESTACIONES

9.1 Generalidades 9.2 Valores aceptables de resistencia a tierra9.2.1 Resistencia a tierra de un sistema de baja tensión

9.2.2 Resistencia a tierra de un sistema de mediana o alta tensión

9.3 Formulario para obtener la resistencia a tierra con diferentes configuraciones

9.4 Cálculo de mallas según el IEEE Std 80-2000 9.5 Optimizado de mallas

9.6 Detalles constructivos del sistema de tierra de una subestación

9.7 Sistemas de Tierra en c.d.9.8 NRF-011-CFE-2004 (NRF-011-CFE-2002)

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10. EJEMPLOS RESUELTOS DE SISTEMAS DE TIERRA

10.1 Generalidades10.1.1 Cálculo de resistencia a tierra de diferentes configuraciones de electrodos

10.2 Puesta a Tierra de Sistemas Eléctricos en media y alta tensión (Subestaciones)

10.2.1 Cálculo de resistencia a tierra de malla en terreno de dos capas

10.2.2 Cálculo de la malla requerida para subestación de potencia cumpliendo con elvoltaje de paso y de contacto (IEEE Std 80)

10.2.3 Ejemplos de mallas

10.3 Puesta a Tierra de Equipos Eléctricos y Electrónicos en baja tensión

10.3.1 Acometida Normal en baja tensión 10.3.2 Acometida a lugar con conexión a tierra aislada

10.3.3 Planta de Tratamiento de Aguas

10.3.4 Selección del conductor de puesta a tierra de equipos

11. PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE SISTEMAS DE TIERRAS

12. REFERENCIAS

Bibliografía

Expertos en la Materia

ANEXO A. MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE TIERRAS

A.1 Corrosión Galvánica

A.2 Mediciones de Mantenimiento de los sistemas de tierras.A.3 Monitoreo continuo

ANEXO B. EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA EN EL CUERPO

HUMANO

B.1 Efectos Fisiológicos

B.2 Potencial de Paso y de Contacto seguros

B.3 Equipos de protección personal

100805 © Ruel SA (Ingeniería) León, Gto.