175287163-Manual-Curso-Seguridad-Electrica-Integral.pdf

CURSO SEGURIDAD ELCTRICA

INTEGRAL

CONFERENCISTA: ING. FAVIO CASAS OSPINA

IGT International

Grounding Training

CURSO SEGURIDAD ELCTRICA INTEGRAL

- 2 - Copyright: Ing. Favio Casas Ospina E-mail: [email protected]

CONTENIDO NIVELACION SEGURIDAD ELCTRICA .................................................................................................... 4 ENCUESTA DE SEGURIDAD ELCTRICA ......................................................................................................... 5 EL ENTORNO ELECTROMAGNTICO Y SUS RIESGOS ............................................................................... 6 CDICO DE TICA APLICADA A LA INGENIERA ELCTRICA................................................................. 7 MANDAMIENTOS PARA ELECTRICISTAS ........................................................................................................ 8 DEFINICIONES PARA ELECTRICISTAS ............................................................................................................ 9 TENSIONES DE SEGURIDAD............................................................................................................................. 13 RIESGOS DE LA CORRIENTE ELCTRICA PARA SERES HUMANOS .................................................... 16 ENTIDADES NORMALIZADORAS...................................................................................................................... 20 NORMAS Y DOCUMENTOS DE APLICACIN ................................................................................................ 21 SIMBOLOGA DE MAGNITUDES Y UNIDADES UTILIZADAS EN ELECTROTECNIA ........................ 24 PRINCIPALES SMBOLOS GRFICOS A UTILIZAR EN INSTALACIONES ELCTRICAS................. 25 COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNTICA (EMC).............................................................................. 26 QU ES CALIDAD? .............................................................................................................................................. 27 COMPONENTES DEL SUMINISTRO DE ELECTRICIDAD ........................................................................... 27 COMPONENTES DE LA CALIDAD DEL SUMINISTRO................................................................................. 28 DE ELECTRICIDAD ................................................................................................................................................ 28 QU ES CALIDAD DE LA ENERGA ELCTRICA (CEL) ?........................................................................ 28 COMPONENTES DE LA CALIDAD DE LA ENERGA (CEL) ........................................................................ 28 FUENTES DE PROBLEMAS DE CALIDAD DE LA ENERGA (CEL) .......................................................... 28 QU ES COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNTICA (EMC)? ................................................................... 29 TRMINOS RELACIONADOS CON EMC.......................................................................................................... 29 OBJETIVOS DE LA EMC ....................................................................................................................................... 29 CLASIFICACIN DE LAS PERTURBACIONES ELECTROMAGNTICAS POR IEC .............................. 29 CALSIFICACIN DE LAS PERTURBACIONES SEGN CINCO CRITERIOS PIVOTE ..................... 30 CATEGORAS DE PERTURBACIONES SEGN IEEE-1159 ....................................................................... 30 ATRIBUTOS DE LAS PERTURBACIONES ....................................................................................................... 31 LMITES Y MRGENES DE EMC ........................................................................................................................ 31 LAS 5 TCNICAS DE ORO PARA CONTROLAR PERTURBACIONES...................................................... 32 EL SPT COMO CANAL DE ACOPLE ................................................................................................................... 32 RAZONES PARA HACER UN ANLISIS DE CEL........................................................................................... 32 EFECTOS DE MALA CALIDAD DE LA POTENCIA (CAP) ............................................................................ 32 OBJETIVOS DE UN ANLISIS DE CALIDAD DE POTENCIA .................................................................... 33 NIVELES DE INVESTIGACIN DE UN PROGRAMA DE CALIDAD DE POTENCIA............................. 33 RECURSOS TCNICOS PARA MEJORAR LA CALIDAD DE POTENCIA ................................................. 33 INDICADORES DE ARMNICOS....................................................................................................................... 34 PROCEDIMIENTO PARA LOGRAR LMITES DE ARMNICOS ................................................................. 34 SOLUCIONES PARA PROBLEMAS DE ARMNICOS ................................................................................... 34 SISTEMA DE PROTECCIN CONTRA RAYOS ............................................................................................... 35 POLARIZACIN DE NUBES ................................................................................................................................ 36 TIPOS DE RAYOS................................................................................................................................................... 36 PROCESO DE LA DESCARGA ............................................................................................................................. 37 SISTEMA INTEGRAL DE PROTECCIN CONTRA RAYOS .............................................................. 37 MTODO ELECTROGEOMTRICO..................................................................................................................... 39 CARACTERSTICAS DE LOS TERMINALES DE CAPTACIN.................................................................... 40 REQUERIMIENTOS PARA LAS BAJANTES ..................................................................................................... 40



ESPECIFICACIONES SUGERIDAS PARA PROTECCIN CONTRA RAYOS Y SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA ................................................................................................................................................. 41 PROTECCIN CONTRA RAYOS EN TANQUES DE TECHO FLOTANTE ................................................. 45 SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA.............................................................................................................. 52 BREVE RESEA HISTRICA DE LAS PUESTAS A TIERRA ...................................................................... 53 TIPOS DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA ............................................................................................... 54 BASES TECNOLGICAS PROPUESTAS PARA SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA (SPT) ............... 54 PASOS PARA LOGRAR EXCELENTES SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA............................................ 55 REQUISITOS MNIMOS DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA ......................................................... 57 FUNCIONES DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA ............................................................................... 57 PATOLOGAS TPICAS ......................................................................................................................................... 57 MTODOS DE CONEXIN DEL NEUTRO ....................................................................................................... 58 MXIMOS VALORES DE RESISTENCIA.......................................................................................................... 59 PANORAMA DE LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA (SPT).............................................................. 59 COMPONENTES DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA ........................................................................ 60 ABANICO DE MEDICIONES EN PUESTAS A TIERRA ................................................................................. 61 CORRIENTES ESPURIAS ..................................................................................................................................... 62 FACTORES QUE INCIDEN EN LA RESISTIVIDAD....................................................................................... 62 EJEMPLO DE PROPIEDADES DE SUELOS...................................................................................................... 67 FORMAS DE CONDUCCIN EN EL SUELO................................................................................................... 67 POTENCIALES SOBRE ELECTRODOS ............................................................................................................. 68 DISTRIBUCIN DE POTENCIALES Y CORRIENTES EN EL SUELO ....................................................... 69 CORROSIVIDAD DE LOS SUELOS ................................................................................................................... 70 PUESTAS A TIERRA DEDICADAS E INTERCONECTADAS ....................................................................... 71 UNA SOLA PUESTA A TIERRA PARA TODAS LAS NECESIDADES ........................................................ 71 PUESTAS A TIERRA SEPARADAS O INDEPENDIENTES ........................................................................... 72 FRMULAS BSICAS ............................................................................................................................................ 73 SOBRECORRIENTES EN CASO DE FALLA ..................................................................................................... 74 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA SEGN NEC.............................................................................................. 76 REQUISITOS PARA ELECTRODOS DE PUESTA A TIERRA....................................................................... 77 CONDUCTOR DEL ELECTRODO DE PUESTA A TIERRA TABLA 250-66 DEL NEC ....................... 77 CALIBRES DE CONDUCTOR DE TIERRA DE EQUIPOS TABLA 250-122 DEL NEC...................... 78 TIPOS DE CONEXIONES ..................................................................................................................................... 79 BARRAJES EQUIPOTENCIALES ......................................................................................................................... 82 MTODOS DE MEDICIN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA. .................................................. 83 MEDICIN DE RESISTIVIDAD MTODO WENNER.................................................................................. 84 MEDICIN DE RESISTENCIA EN PEQUEOS SISTEMAS.................................................................... 85 MEDICIN DE RESISTENCIA - EN GRANDES SISTEMAS ....................................................................... 86 MEDICIN DE EQUIPOTENCIALIDAD ............................................................................................................ 87 TCNICAS DE MEJORAMIENTO DE PUESTAS A TIERRA ......................................................................... 87 CARACTERSTICAS DE UN SUELO ARTIFICIAL.......................................................................................... 89 CONEXIONES PARA EQUIPO SENSIBLE........................................................................................................ 90 MALLA DE ALTA FRECUENCIA .......................................................................................................................... 91 TIERRAS EN CUARTO DE EQUIPOS SENSIBLES........................................................................................ 92 TIERRAS ANTIESTTICAS .................................................................................................................................. 93 PUESTAS A TIERRA PARA TANQUES DE COMBUSTIBLE ........................................................................ 94 TIERRA PARA TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIN ............................................................................. 95 CONCEPTOS GRFICOS DE PUESTA A TIERRA Y TEMAS CONEXOS . Error! Marcador no definido. BIBLIOGRAFA.................................................................................................................................................... 96




NIVELACION SEGURIDAD ELCTRICA




ENCUESTA DE SEGURIDAD ELCTRICA

SI NO1 Todos nuestros electricistas estn entrenados para atender

casos de electrocucin.

2 Tenemos detectados y evaluados todos los riesgos elctricos en el programa de salud ocupacional.

3 Nuestro pararrayos se dise con el mtodo electrogeomtrico, considerando la densidad de rayos a tierra y la corriente mxima.

3 Tenemos un sistema de proteccin contra rayos.

5 Mi empresa posee unas puestas a tierra excelentes y unificadas.

5 Construimos igual una puesta a tierra para baja o alta frecuencia.

7 Hacemos mantenimiento anual de las puestas a tierra.

8 Todas las reas clasificadas como peligrosas cumplen las normas

9 Hemos eliminando los riesgos de electricidad esttica.

10 Los electricistas siempre cumplen con las reglas de oro.

11 Tenemos controlados los armnicos.

12 Nuestro factor de potencia es excelente.

13 La termografa es una gran ayuda para nuestro mantenimiento.

14 Tenemos circuitos sobrecargados.

15 Algunos de los accidentes elctricos no son reportados como tales.

Estos son algunos de los temas que usted tendr la oportunidad de actualizar en elSeminario.

ENCUESTA DE SEGURIDAD ELCTRICA

PRESENTACIN: Considerando las nuevas dimensiones que est tomandola prevencin y la competitividad que deben ofrecer las empresas, loinvitamos a contestar el siguiente test, en relacin con su Empresa.Seale una opcin para cada afirmacin.



EL ENTORNO ELECTROMAGNTICO Y SUS RIESGOS



CDICO DE TICA APLICADA A LA INGENIERA ELCTRICA 1. Recuerde que la sociedad le otorg el ttulo para servirle a ella, no para servirse de l. 2. Sea agradecido. Colabore con las asociaciones, universidades e instituciones que promuevan nuestra profesin. 3. No ofenda nuestra profesin. No denigre de ella ni en pblico ni en privado. 4. No revele ni pida secretos. Ni los de empresa, ni los de negocios, sin la respectiva autorizacin. 5. Sea honrado. Todos los aspectos financieros que maneje, deben tener absoluta claridad desde el principio. No ofrezca ni reciba dineros para lograr una posicin favorable en los negocios. 6. Acte con mxima seguridad. El elemento que manejamos le puede costar la vida a usted o a un semejante. 7. Mire todo el tablero. Conserve siempre la panptica, es decir, la visin de conjunto de su trabajo y de todo su entorno. 8. Siga las normas. Cuando se desve de ellas, hgalo conocer y tenga claras las consecuencias. Pero si encuentra propuestas verdaderamente novedosas para la ingeniera elctrica, llnese de fe, audacia, coraje y humildad. 9. Ame sus proyectos. Cuando tome un proyecto, convnzase firmemente de sus bondades y luego dedquele su mayor esfuerzo. 10. Sea honesto intelectualmente. Si no sabe de un tema, dgalo. Si sabe, exprese solo opiniones tcnicas que sean veraces y puedan sustentarse. 11. Responda siempre por sus decisiones. Si la responsabilidad es de otro, exjale igualmente que responda. 12. Sea leal. Mientras trabaje, tendr clientes. A ellos y a sus amigos sitelos en primer lugar. 13. Autoanalice peridicamente. Pregntese: Quin soy? qu me hace feliz? qu quiero? qu me rodea? 14. Trate a los dems con calor humano. Atienda con el mximo de cortesa a sus subalternos, sus homlogos, sus jefes y al pblico en general. 15. Asciese y negocie slo con ingenieros que practiquen la tica.



MANDAMIENTOS PARA ELECTRICISTAS

1. No lleve anillos, relojes o cadenas al intervenir en una instalacin elctrica.

Utilice el equipo adecuado de casco, guantes, botas, uniforme y cinturn. 2. Cuando realice una instalacin elctrica, tenga conciencia que el ms leve error

tcnico puede ocasionar un accidente. 3. Jams manipule un aparato elctrico conectado, si su cuerpo est hmedo. 4. Considere energizada toda lnea o instalacin que no est conectada a tierra. 5. La baja tensin tambin puede ocasionarle la muerte. 6. Al acercarse a una instalacin de alta tensin, calcule bien sus movimientos, en

especial los de sus brazos. 7. Practique siempre las reglas de oro:

* Hacer corte visible. * Condenar * Probar * Aterrizar.

8. Recuerde que algunos equipos como los condensadores almacenan energa

cuando se retira la fuente de alimentacin. 9. Jams combine los procedimientos de trabajo de lnea viva con los de lnea

muerta. 10. Si tiene que hacer una instalacin provisional, por favor, que sea provisional. 11. Si a pesar de todas las precauciones ocurre une electrocucin, tenga presente

los siguientes pasos:

* Conserve la calma. * Retire la vctima. * Verifique los signos vitales. * Preste los primeros auxilios. * Traslade al paciente a un centro mdico.

JAMS LE TOME CONFIANZA A LA CORRIENTE!!!!!!



DEFINICIONES PARA ELECTRICISTAS Apantallamiento: Elementos metlicos que se instalan alrededor de los dispositivos que se desean proteger contra los efectos de una perturbacin. Barraje Equipotencial (BE) o Punto de Puesta a Tierra (Ground Busbar o Ground Bar o Ground Bus): Conductor de tierra colectiva, usualmente una barra de cobre, pero puede ser un cable de gran longitud. Carga lineal: Es aquella en donde la forma de onda de la corriente de estado estable, sigue la forma de onda de la tensin aplicada. Carga no lineal: Es aquella en donde la forma de onda de corriente de estado estable, no sigue la forma de onda de la tensin aplicada. Calidad de la Energa Elctrica (CEL): Es el grado de conformidad de los indicadores de las seales electromagnticas, en un tiempo dado y en un nodo o punto definido, para cumplir con las necesidades de los consumidores, dentro del marco regulatorio del pas. Calidad de la potencia (CAP):Conjunto de atributos fsicos de las seales de tensin y corriente, en estado estable y transitorio, de manera que los equipos funcionen correctamente. Circuito en modo comn: Es la totalidad de las corrientes de un lazo (o el circuito cerrado) por las corrientes de modo comn. Incluyen el cable, el aparato y las partes cercanas del sistema de puesta a tierra. Circuito en modo diferencial: Es la totalidad de las corrientes de un lazo (o el circuito cerrado) definidas para seales o potencia. Incluyen el cable y el aparato conectado en ambos extremos. NOTA: Trminos semejantes: Modo normal, modo en serie. Compatibilidad Electromagntica (Electromagnetic Compatibility): Es la capacidad o aptitud de un equipo o sistema para funcionar satisfactoriamente en su ambiente electromagntico, sin dejarse afectar ni afectar a otros equipos por energa electromagntica radiada o conducida. Es como la aplicacin de un cdigo de buen comportamiento o de convivencia. Compatibilidad: Capacidad de varios sistemas o mecanismos para coexistir en armona. Conductor de puesta a tierra de equipo: Es el conductor usado para conectar partes metlicas, canalizaciones y gabinetes con la puesta a tierra. Conductor del electrodo de puesta a tierra: Conductor que es intencionalmente conectado a una puesta a tierra, desde el neutro, bien slidamente o a travs de una impedancia limitadora de corriente. Conector: Dispositivo que une dos o ms conductores con el objeto de suministrar un camino elctrico continuo. Conexin de Puesta a Tierra (Connection, Grounding Terminal o Ground Clamp): Soldadura exotrmica, lengeta certificada, conector a presin o de cua certificados o abrazadera certificada; destinados a asegurar, por medio de una conexin especialmente diseada, dos o ms componentes de un sistema de puesta a tierra. Confiabilidad: Capacidad de un dispositivo, equipo o sistema para cumplir una funcin requerida, en unas condiciones y tiempo dados. Equivale a fiabilidad.



Contacto directo: Es el contacto directo de personas con cualquier parte activa de una instalacin elctrica. Contacto indirecto: Contacto de personas con elementos puestos accidentalmente bajo tensin; o el contacto de personas con cualquier parte activa de una instalacin elctrica a travs de un medio conductor. Degradacin: Es una desviacin indeseable en las caractersticas de funcionalidad, de algn dispositivo, equipo o sistema respecto de sus caractersticas consideradas como normales. Disponibilidad: Certeza de que un equipo o sistema sea operable (disponibilidad para uso) en un tiempo dado. Cualidad para operar normalmente. Dispositivo de proteccin contra sobretensiones transitorias (DPS): Dispositivo para proteccin de equipos elctricos, el cual limita el nivel de la sobretensin, mediante la absorcin de la mayor parte de la energa transitoria, minimizando la transmitida a los equipos y reflejando la otra parte hacia la red. No es correcto llamarlo pararrayos. Electrodo de Puesta a Tierra (Grounding Electrode): Conductor o grupo de ellos en contacto con el suelo, para proporcionar una conexin elctrica con el terreno. Puede ser una varilla, un tubo, una placa, una cinta o un cable. El ms comn es el de varilla, que debe ser de 5/8 x 2.4 m como mnimo. Equipotencialidad (Bonding): Es la unin permanente de partes metlicas para formar una trayectoria que asegure la continuidad y la capacidad de conduccin segura ante la corriente que le sea impuesta. Equipotencializar: Es el acto de conectar partes conductivas y conductores activos con el sistema de puesta tierra por medio de conductores elctricos y dispositivos de proteccin contra sobretensiones transitorias, en el espacio a ser protegido. Grado de riesgo: Valoracin conjunta de la probabilidad de accidentes, de la gravedad de sus efectos y la vulnerabilidad del medio. Los componentes esenciales son: GRAVEDAD o severidad y FRECUENCIA o exposicin. Impedancia de transferencia: Es la relacin de la tensin acoplada en un circuito a la corriente que se presenta en otro circuito o en una parte de este. Interconectado electrnicamente: Unidades que, para completar un sistema o efectuar una operacin, deben conectarse a travs de un canal de seales. Interfase: Lmite entre dos sistemas o entre dos partes de un mismo sistema, que se define por la especificacin de caractersticas apropiadas, usualmente con el propsito de asegurar la compatibilidad de formatos, de funciones, de seales y de interconexin en el lmite. Nota- Una interfase puede definirse, por ejemplo, en una conexin de clavija y tomacorriente, en la abertura de una antena o entre capas de un sistema jerrquico. Interferencia Electromagntica (EMI): Degradacin funcional o fsica en las caractersticas de un dispositivo, equipo o sistema; causadas por una perturbacin electromagntica. Lazo de tierra: En un sistema de tierra radial es una trayectoria conductiva indeseable entre dos cuerpos conductivos que estn conectados a una tierra comn (nico punto). Mtodo electrogeomtrico: Metodologa que permite establecer cual es el volumen de cubrimiento de proteccin contra rayos (zona de proteccin) de una estructura para una corriente de diseo (corriente de rayo especificada) segn la posicin y la altura de la estructura interceptora. Este mtodo se utiliza en el diseo de instalaciones de terminales de capatacin.



Neutro (Neutral o Grounded Service Conductor): Es un conductor de un sistema o circuito que es intencionalmente conectado a la tierra o a algn cuerpo conductivo que sirve en lugar de esta. Perturbacin electromagntica (PE): Cualquier fenmeno electromagntico que puede degradar las caractersticas de un dispositivo, equipo o sistema. Puente de conexin equipotencial (Bonding Jumper): Conductor confiable que asegura la conductividad elctrica necesaria entre las partes metlicas que deben estar elctricamente conectadas entre s. Puerto: Punto por el que pueden entran las seales en una red o salir de ella. Interfase especifica de un aparato con el entorno electromagntico. Puesta a Tierra (Grounding): Grupo de elementos conductores equipotenciales, en contacto elctrico con el suelo o una masa metlica de referencia comn, que distribuyen las corrientes elctricas de falla en el suelo o en la masa. Comprende electrodos, conexiones y cables enterrados. Tambin se le conoce como toma de tierra o conexin a tierra. Puesta a Tierra de Proteccin: Conjunto de conexin, cable y clavija que se acoplan a un equipo, para prevenir electrocuciones por contactos con partes metlicas energizadas accidentalmente. Puesta a Tierra de Servicio: Puesta a tierra que pertenece al circuito normal de corriente; sirve tanto para condiciones de funcionamiento normal, como de falla. Pueden ser de subestacin, de comunicaciones, de esttica, de equipo sensible, de terminales de captacin. o requerida por las disposiciones de los fabricantes de equipo electrnico. Puesto a Tierra (Grounded): Toda conexin intencional o accidental del sistema elctrico con un elemento considerado como una puesta a tierra. Se aplica a todo equipo o parte de una instalacin elctrica (neutro, centro de estrella de transformadores o generadores, carcasas, incluso una fase para sistemas en delta, etc.), que posee una conexin intencional o accidental con un elemento considerado como puesta a tierra. Resistencia de puesta a tierra: Es la relacin entre la tensin aplicada entre dos puntos y la intensidad resultante. Los dos puntos corresponden a la puesta a tierra a medir y un punto lo suficientemente alejado para mantener su tensin constante cuando por la puesta a tierra circula una intensidad. Riesgo: Condicin ambiental o humana cuya presencia o modificacin puede producir un accidente o una enfermedad ocupacional. Probabilidad de que en una actividad, se produzca una prdida o ganancia determinada, en un tiempo dado. Sistema derivado independiente: Sistema de alambrado de una instalacin, cuya energa procede de una batera, sistema solar fotovoltaico o del bobinado de un generador, transformador o convertidor y que no tiene conexin directa, ni siquiera mediante un conductor del circuito slidamente puesto a tierra (neutro), para alimentar los conductores que proceden de otro sistema. Sistema de Proteccin Externa (SPE): Es el conjunto comprendido por los terminales de captacin, las bajantes, el sistema de puesta a tierra, conectores herrajes y otros, cuya funcin es captar las descargas y llevarlas a tierra en forma segura. Sistema de Proteccin Interna (SPI): Conjunto de dispositivos y tcnicas para reducir las sobretensiones transitorias que se pueden presentar al interior de una instalacin. Sistema de puesta a tierra (SPT) (Grounding System): Conjunto de elementos conductores de un sistema de potencia especfico, sin interrupciones ni fusibles, que unen los equipos elctricos con el suelo o terreno. Comprende la puesta a tierra y todos los elementos puestos a tierra.



Sistema derivado independiente: Sistema de cableado de una zona, cuya energa procede de una batera, sistema solar fotovoltaico o del bobinado de un generador, transformador o convertidor y que no tiene conexin galvnica entre el sistema a alimentar y del que procede. Sistema Integral de Proteccin Contra Rayos (SIPRA): Aquel sistema con el que se puede alcanzar un alto grado de seguridad, mediante la combinacin de varios subsistemas como SPE, SPI, SPT y acciones preventivas respecto a las personas. Sobretensin: Tensin anormal entre dos puntos del sistema, que es mayor que el valor mximo presentado entre los mismos dos puntos bajo condiciones de servicio normal. Slidamente Aterrizado (Grounded Solidly o Grounded Effectively): Sistema de conexin a una puesta a tierra, sin otra resistencia que la del cable, es decir, sin resistencias ni inductancias. Suelo Artificial (Artificial Soil): Compuesto preparado industrialmente, de baja resistividad, para potenciar la conductividad de un electrodo enterrado. Suelo o Terreno (Soil): Capa de productos de meteorizacin, llena de vida, que se encuentra en el lmite entre la roca inerte de la corteza y la atmsfera. Susceptibilidad: La inhabilidad de un dispositivo, equipo o sistema para operar sin degradarse en presencia de una perturbacin electromagntica. Telurmetro: Nombre en castellano del equipo diseado para medicin de resistividad y resistencia de sistemas de puesta a tierra. Sus principales caractersticas son: frecuencia, potencia, alarma, deteccin de corrientes espurias y margen de error. Terminal de captacin: elemento metlico cuya funcin es interceptar los rayos que podran impactar directamente sobre la instalacin a proteger. Comnmente se conoce como pararrayos. Tierra (Ground o Earth): Para sistemas elctricos, es una expresin que generaliza todo lo referente a sistemas de puesta a tierra. En temas elctricos se asocia a suelo, terreno, tierra, masa, chasis, carcasa, armazn, estructura o tubera de agua. El trmino masa solo debe utilizarse para aquellos casos en que no es el suelo, como en los aviones, los barcos y los carros. Tierra aislada (Insulated equipment grounding conductor): Es un conductor de tierra de equipo, aislado que recorre las mismas conducciones y/o canalizaciones que los conductores de alimentacin. Tierra de Referencia: Barraje interno de los equipos electrnicos, que fija el potencial de referencia cero para sus circuitos internos. Tambin se conoce como tierra lgica. Tierra Remota: Sistema de puesta a tierra lejano, respecto al sistema considerado, para el cual se asume que su potencial es cero y que no causa interferencia. Tomacorrientes con Polo a Tierra: Son aquellos con una tercera clavija que hace el primer contacto elctrico al conectar el equipo. Algunos vienen con la tierra unida a la caja y otros con la tierra aislada (para equipos sensibles). Transitorio (Surge): Designa un fenmeno o una cantidad que vara entre dos estados consecutivos durante un intervalo de tiempo corto comparado con la escala de tiempo de inters. Zonificacin: Es el mtodo por el cual se determinan unos volmenes de una instalacin en donde se deben cumplir las mismas condiciones electromagnticas para los dispositivos, equipos o sistemas y definen los puntos de equipotencializacin en las fronteras de la zona.



TENSIONES DE SEGURIDAD



1 seg

5 kV

2

1

0.5

0.5

0.2

0.2

0.1

0.10.06

2a 2b3a

3b

4 1

2a

2b

3a

3b

4

1

VALORES MAXIMOS DE TENSION DE CONTACTO



RIESGOS DE LA CORRIENTE ELCTRICA PARA SERES HUMANOS

Electrocucin es el paso de corriente elctrica externa por el cuerpo humano y riesgo de electrocucin es la posibilidad de circulacin de esa corriente a travs del cuerpo. Como la vida de hoy presenta una gran dependencia de la energa elctrica, es conveniente recordar algunos conceptos fundamentales: Umbral de percepcin: Cuando se siente sensacin de cosquilleo sin dao para el 99.5 % de las personas. (Para 60HZ c.a.: 1.1 mA para hombres y 0.7 mA para mujeres). Electrizacin: Valor de corriente que produce movimientos reflejos de los msculos. (Para c.a. 60 HZ : 16 mA para hombres y 10.5 mA para mujeres). Clases de accidentes con origen elctrico: Rayos, contactos directos (fase- fase, fase-neutro, fase-tierra); contactos indirectos (induccin, contacto con masa energizada, tensin de paso, tensin de contacto, tensin transferida); irradiaciones e incendios. Para analizar los individuos expuestos a riesgo elctrico se clasifican en individuos tipo A y tipo B. Individuo tipo A: Toda aquella persona que lleva conductores elctricos que terminan en el corazn. Para este tipo de paciente, se considera que la corriente mxima segura es de 80 microamperios. Individuo tipo B: Aquellos que estn en contacto con equipos elctricos y que no llevan conductores al corazn. Se estima como mxima corriente segura, 24 mA. Estados en funcin del grado de humedad y tensin de seguridad * Piel perfectamente seca (excepcional) 80 V * Piel hmeda (normal) 50 V Ambiente seco * Piel mojada (ms normal) 24 V Ambiente hmedo * Piel sumergida en agua (casos especiales) 12 V Ambiente sumergido La gravedad de una descarga elctrica en el ser humano depende de muchos factores, pero ocasiona desde un malestar hasta la muerte. Recordemos que el hombre es un buen conductor de la electricidad. La resistencia normalizada del ser humano se toma de 1000 ohmios. Experimentalmente se mide entre las dos manos sumergidas en solucin salina, que agarran dos electrodos y parado sobre una placa de cobre. El fenmeno de rigidez muscular que se presenta al paso de corriente se llama tetanizacin.



El corazn es un msculo y la parte ms vital de nuestro cuerpo. La corriente estimada como mnima mortal es de 25 miliamperios, si al pasar por el corazn produce fibrilacin ventricular. Una persona sobrevive ms fcil a una descarga por encima de 3 amperios que a una de 0.1 amperios. Se estima que la fibrilacin es reversible si el tiempo de contacto es menor de 0.15 segundos. El ciclo cardiaco dura aproximadamente 0.75 segundos. Se acepta en la prctica que corrientes de 30 mA durante un segundo no producen dao irreversible. Siempre se presentan en mayor o menor grado 3 efectos cuando circula corriente por el cuerpo: Nervioso, qumico y calorfico. Conviene tener presente en una emergencia, que la muerte por electrocucin, en general no es sbita. Existen dos causas bsicas de muerte por electrocucin: La suspencin respiratoria y la paralizacin del corazn. Lo mismo que en los casos de ahogamiento, el mtodo ms eficaz para dar primeros auxilios es la respiracin boca a boca y el masaje cardaco. Efectos Patolgicos de la Corriente: 0-2 mA Cosquilleo 2-9 mA Contraccin muscular involuntaria 9-20 mA Contraccin muscular dolorosa 25 mA EFECTOS FATALES, si no se interrumpe 100 mA Muerte segura si no se interviene. Ninguna quemadura 1 Amperio Muerte cierta. Quemaduras 5 Amperios Quemaduras graves. No hay fibrilacin. Supervivencia posible * Recuerde que la energa elctrica est en todas partes. * Los circuitos elctricos se pueden comparar con circuitos hidrulicos o

mecnicos. * Los accidentes de tipo elctrico son: Rayos, contactos, irradiaciones y

destruccin de equipos e instalaciones. * El incendio es el accidente ms frecuente y costoso con origen elctrico.



* La gravedad de una descarga elctrica en el ser humano depende de muchos

factores, pero ocasiona desde un malestar hasta la muerte. * El hombre es un buen conductor de electricidad. * En todo circuito elctrico estn presentes; la tensin (en voltios), la intensidad

de corriente (en amperios) y la resistencia (en ohmios). * En los elementos conductores (como el hombre), la conductividad de la corriente

va paralela a la humedad. * Tenga presente que la resistencia del cuerpo humano es de slo 1000 ohmios. * La fase o lnea VIVA no debe ser tocada en lo posible. * Los plsticos, la madera seca y las sogas secas son excelentes aislantes y los

puede necesitar para rescatar a alguien. * El fenmeno que se presenta en los baos elctricos se llama tetanizacin o

rigidez muscular. * El corazn es un msculo y la parte ms vital de nuestro cuerpo. * La corriente mnima mortal es de 25 miliamperios si al pasar por el corazn

produce fibrilacin ventricular. * Elementos primordiales de una red elctrica: Fases, fusible, neutro y tierra. * Como 24 voltios es la tensin capaz de producir una corriente de 24

miliamperios, es la mxima tensin seguro. * Evite el paso de corrientes peligrosas aislndose al mximo. O mejor an:

desconecte siempre el circuito y prubelo. * Una persona sobrevive ms fcil a una descarga por encima de 3 amperios que a

una de 0.1 amperios. * Siempre se presentan en mayor o menor grado tres efectos cuando circula

corriente por el cuerpo: Nervioso, qumico y calorfico. * Cuando accidentalmente una persona quede adherida a una red elctrica,

retrela lo antes posible; evitando obviamente que a usted le circule corriente. * Tenga presente en una emergencia que la muerte por electrocucin, en general

no es sbita.



* Existen dos causas bsicas de muerte por electrocucin: La suspensin respiratoria y la paralizacin del corazn.

* Lo mismos que en los casos de ahogamiento, el mtodo ms eficaz para dar

primeros auxilios es la respiracin boca a boca y el masaje cardaco. * Nunca toque un equipo elctrico con los pies descalzos. * Cuando ingiera bebidas, aljese de la corriente. * Inspeccione frecuentemente las instalaciones elctricas y evitar dolores de

cabeza. * En instalaciones elctricas, por favor, no haga arreglos provisionales o

improvisaciones. * En su empresa y en su casa, conecta a tierra las carcasas metlicas de los

equipos. * Use y reemplace los fusibles correctamente. * No recargue las instalaciones con tomacorrientes mltiples. * Trabajar sobre redes energizadas requiere personal y equipo especializado. * Las palabras de oro en seguridad elctrica: PROBAR Y ATERRIZAR. LA ENERGA ELCTRICA ES MUY TIL, CONTRLELA Y AHRRELA.



ENTIDADES NORMALIZADORAS AENOR: Asociacin Espaola de Normalizacin. AHAM: Association of Home Appliance Manufacturers. ANSI: American National Standard Institute. API: American Petroleum Institut. ASTM: American Society for Testing and Materials. BSI: British Standrds Institution. CBEMA: Computer and Business Equipment Manufacturers Association. CCIR: Comit Consultif International des Radiocomunications. CCITT: Comit Consultivo Internacional de Telfonos y Telgrafos (depende de UIT). CEN: Comit Europeo para Normalizacin. CENELEC: Comit Europeo de Normalizacin Elctrica. CIGRE: Conseil International des Grands Rseaux lectriques. CISPR: Comit Internacional Especial de Perturbaciones Radioelctricas. CSA: Canadian Standards Association. DIN: Deustches Institut Fr Normen. EIA: Electronic Industries Association. ECMA: European Computer Manufacturer Association. FCC: Federal Communications Commission. ICONTEC: Instituto Colombiano de Normas Tcnicas. IEC/CEI: International Electrotechnical Commission. IEEE: Institute of Electricaland Electronics Engineers. ISA: Instrument Society of America. ISO: International Standards Organization. NACE: National Asociation of Corrosion Engineers. NBS: National Bureau of Standards. NEMA: National Electrical Manufacturers Association. NFPA: National Fire Protection Association. OSHA: Occupational Safety and Health Administration. TIA: Telecommunications Industry Association. UIT/ITU: Unin Internacional de Telecomunicaciones. UL: Underwriters' Laboratories Inc. VDE: Verband Deutscher Elecktrotechniker.



NORMAS Y DOCUMENTOS DE APLICACIN Proteccin Contra Rayos API 2003 (1998). Protection Against Ignitions Arising Out of Static, Lightning, and Stray Currents AS 1768-1991 NZS/AS 1768-1991 Lightning Protection. BS 6651: 1999 Code of Practice for Protection of Structures against Lightning. ICONTEC: NTC 4552 (1999) Norma Tcnica Colombiana de proteccin contra Rayos. IEC 1024-1 (1990-03) Protection of structures against lightning. IEC 1024-1-1 (1993-08) Protection of structures against lightning IEC 61024-1-2 (1998-05) Protection of structures against lightning- Part 1-2. KSC-STD-E-0013D, 1995 Facility Ligntning Protection Design Standard. MOTOROLA: R56 (1994) Quality Standards. Fixed Network Equipment Installations. NFPA 780 (1997) Lightning Protection Code. UIT (1991). Spectrum Monitoring Handbook. UIT T K11 1993 (Antes CCITT) Principios de proteccin contra las sobretensiones y sobrecorrientes UL 96 A: Installations Requirements for Lightning Protection System. VDE 0185 Blitzchutzrichtlinien. Compatibilidad Electromagntica EMC 61000-1-1 (1992) Part 1: General. Section 1: application and interpretation of fundamental definitions and terms. EMC 61000-2-1 (1990) Part 2: Environment. Section 2: Description of the environment Electromagnetic environment for low frequency conducted disturbances and signaling in public power supply systems. EMC 61000-2-2 (1990) Part 2: Environment. Section 2: Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signaling in public low-voltage power supply systems. EMC 61000-2-5 (1995) Part 2: Environment. Section 5: Classification of electromagnetic environments. Basic EMC publication. EMC 61000-3-3 (1994) Part 3: Limits Section 3: Limitation of voltage fluctuations and flicker in low-voltage supply systems for equipment with rated current 16 A. EMC 61000-5-1 (1996) Part 5: Installation and mitigation guidelines Section 1: General considerations. UNE EN 50160 (1996) Caractersticas de la tensin suministrada por las redes generales de distribucin. Puestas a Tierra ANSI C2 - 1990: National Electric Safety Code (NESC). ANSI T1.313: Electrical Protection for telecommunications central offices and similar type facilities. ANSI/ IEEE 1100-1999: Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment.



ANSI/ IEEE 80 - 1986: (version 1992) Guide for Safety in AC Substation Grounding. ANSI/ IEEE Std 142-1982: Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial power Systems. ANSI/ IEEE Std 81 - 1983: Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance. ANSI/ IEEE Std 837-1989: Std for Qualifyng Permanent Connections used in Substation Grounding ANSI/ UL 467 - 1984: Standard for Grounding and Bonding Equipment. ANSI/IEEE 32-1972 (R1990) Standard Requirements, Terminology and Test Procedures for Neutral Grounding Device (ANSI) BS 7430: 1998 Code of Practice for Earthing. CIDET: PEP 05 Suelos artificiales. CODENSA ET-489 (1998) Especificacin Tcnica de Suelos artificiales. EEB: LA 400, CS 500-2,CS 556, CS 557 y unificadas del sector elctrico. ICONTEC: NTC 2050 (1999) Cdigo Elctrico Colombiano. ICONTEC: NTC 2206 - 1986 Electrotecnia. Equipo de Conexin y Puesta a Tierra. ICONTEC: NTC 2155 (1986) Conectores elctricos de potencia para subestaciones. ICONTEC: NTC 4171 (1997) Telecomunicaciones. Nueva Tecnologas. Requisitos para la conexin y continuidad de tierra para telecomunicaciones en construcciones comerciales. ICONTEC: NTC 4628. Calificacin de Conexiones Permanentes Usadas en Puestas a Tierra en Subestaciones. IEC 61000-5-2 (1997-11) Electromagnetic compatibility part 5: Instalation and mitigation guidelines - section two: Earthing and cabling. IEC 364-3 (1993 ) Electrical Installations of Buildings. Part 3. IEC 364-3 (1994 ) Electrical Installations of Buildings. Part 3. IEC 364-5-54 (1980) Electrical Installations of Buildings. Chapter 54. Earthing arrangements and protective conductors. IEC 564-5-548 (1996) Electrical Installations of Buildings Part 5. IEC 61557-1/9 Electrical Safety in low Voltage Distribution Systems up to 1000 V a.c. and 1500 V d.c.- Equipment for Testing, Measuring of Protective Measures. IEC: 77B.WG2: Installation and mitigation guidelines: Earthing and bonding. IEEE Standard 1048 - 1990: Guide for Protective Grounding of Power Lines. IEEE STD 367 - 1979: Guide for the Maximun Electric Power Station Ground Potencial Rise. IEEE STD 665 - 1995: Standard for Generating Station Grounding. KSC - STD-E-0012c-1994 Bonding and Grounding, Standard. NFPA 70- 1996: National Electric Code (NEC). NFPA 75 - 1995. Proteccin de Equipos de Computacin Electrnicos / Equipos Procesadores de Datos 1992. NFPA 77. Static Electricity 1993. S45052-L1511-P661 (1993) SIEMENS, Puesta a Tierra de Equipos de Telecomunicaciones. TIA/EIA SP-607-A: Commercial Building grounding and Bonding requirements for Telecommunications (August 1994).



UIT T K8 1988 (Antes CCITT) Separacin en el suelo entre un cable de telecomunicacin y el sistema de puesta a tierra de una instalacin de energa elctrica. UIT T K27 1996 (Antes CCITT) Configuraciones de continuidad elctrica y puesta a tierra dentro de los edificios de telecomunicacin. UIT T K31 1993 (Antes CCITT) Mtodo de conexin equipotencial y puesta a tierra dentro de los edificios de abonados. UIT T K35 1996 (Antes CCITT) Configuraciones de continuidad elctrica y puesta a tierra en instalaciones electrnicas distantes. V15-E (1993): Bonding Configurations and Earthing inside a Telecommunication Building. VDE 0141 (1964), Regulation for Earthings in A.C. Installations with Rated Voltage above 1 kV. Protecciones Internas IEC 1312-1 (1995-02) Protection against lightning electromagnetic impulse. IEC 60099-4 (1998) Surge arresters. Metal-oxide surge arresters without gaps for a.c. systems IEC 99-1 (1991) Surge arresters. Non-linear resistor type gapped surge arresters for a.c. systems. IEC 99-3 (1990) Surge arresters. Artifial pollution testing of surge arresters. IEC 99-5 (1996) Surge Arresters-Part 5: Selection and application recommendation. IEEE C62.41-1991 (R1995) Recommended Practice on Surge Voltages in Low-Voltage AC Power circuits (ANSI) IEEE C62.42-1992 Guide for Application of Gas Type and Air Gap Arrester Low-Voltage (Equal to or Less than 100 Vrms or 1200 Vdc) Surge-protective Device (ANSI) IEEE C62.45-1992 Guide on Surge testing for Equipment Connected to Low-Voltage AC Power Circuits (ANSI). UIT T K36 1996 (Antes CCITT) Seleccin de los dispositivos de proteccin.



SIMBOLOGA DE MAGNITUDES Y UNIDADES UTILIZADAS EN

ELECTROTECNIA

Nombre de la magnitud Smbolo de la magnitud

Nombre de la unidad Smbolo de la unidad SI

Admitancia Y Siemens S Capacitancia C Faradio F Carga Elctrica Q culombio C Conductancia G Siemens S Conductividad Siemens por metro S/m Corriente elctrica I Amperio A Densidad de corriente J Amperio por metro cuadrado A/m2 Densidad de flujo elctrico D columbio por metro cuadrado C/m2 Densidad de flujo magntico Tesla T Energa activa W vatio hora W.h Factor de potencia FP Uno 1 Frecuencia F Hertz Hz Frecuencia angular radian por segundo rad/s Fuerza electromotriz E Voltio V Iluminancia Ev Lux lx Impedancia Z Ohmio Inductancia L Henrio H Intensidad de campo elctrico. E voltio por metro V/m Intensidad de campo magntico H Amperio por metro A/m Intensidad luminosa Iv Candela cd Longitud de onda Metro m Permeabilidad relativa r Uno 1 Permitividad relativa r Uno 1 Potencia activa P Vatio W Potencia aparente PS voltamperio V.A Potencia reactiva PQ voltamperio reactivo VAR Reactancia X Ohmio Resistencia R Ohmio Resistividad ohmio metro .m Tensin o potencial elctrico V Voltio V



PRINCIPALES SMBOLOS GRFICOS A UTILIZAR EN INSTALACIONES

ELCTRICAS

G

Riesgo Elctrico Central de Generacin Central Hidrulica Central Trmica Generador

Subestacin Transformador de Aislamiento

Transformador de Seguridad

Doble Aislamiento Caja de Empalme

Conductores de Fase Conductor Neutro Conductor de Puesta a Tierra

Interruptor Automtico Fusible

Descargador de Sobretensin

Tomacorriente de 20 A Clavija de 15 A Clavija de 20 A Tomacorriente doble (Arquitectnico)

Tomacorriente en el piso

Tierra Tierra de Proteccin Tierra Aislada Masa

0

!

Equipotencialidad nodo de sacrificio Parada de Emergencia Extintor para Equipo Elctrico

Detector Automtico de Incendio




COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNTICA (EMC)




QU ES CALIDAD?

Es la forma de ser de un producto. Es el grado de conformidad o cumplimiento de unos requisitos para satisfacer necesidades explcitas e implcitas. Es un conjunto de cualidades o atributos, como disponibilidad, precio, confiabilidad, durabilidad, seguridad, consistencia, respaldo y percepcin.

CARACTERSTICAS DE LA ELECTRICIDAD * No se almacena en forma intensiva. * Se transporta en tiempo real. * Presenta riesgo para los seres vivos. * Ocasiona alto impacto ambiental. * Gran dependencia para la vida actual. * Vara ciclicamente su consumo. * Sus redes se disean para demanda mxima. * Redes subutilizadas gran parte del tiempo.

COMPONENTES DEL SUMINISTRO DE ELECTRICIDAD

PROCESOS DE

FACTURACIN

E.S.P. USUARIO

ENTORNO SOCIOECONMICO

ADMINISTRACIN

SERVICIOSPOTENCIA CONTINUIDAD

SUMINISTRO DE ENERGA

PRODUCTO

ELCTRICA

(IMPLCITO)

MEDICIN Y AGREGADOS

(EXPLCITO)



COMPONENTES DE LA CALIDAD DEL SUMINISTRO

DE ELECTRICIDAD

QU ES CALIDAD DE LA ENERGA ELCTRICA (CEL) ? Es el grado de conformidad de los indicadores de las seales electromagnticas, en un tiempo dado y en un punto determinado; para cumplir las necesidades de los usuarios y el marco regulatorio del Pas.

COMPONENTES DE LA CALIDAD DE LA ENERGA (CEL) * Disponibilidad: Presencia de tensin en el punto de entrada del servicio. * Confiabilidad: Capacidad de una seal electromagntica, para cumplir una

funcin requerida, en unas condiciones y tiempo dados. * Calidad de Potencia (CAP): Conjunto de atributos fsicos de las seales de

tensin y corriente, en estado estable y transitorio, de manera que los equipos funcionen correctamente.

FUENTES DE PROBLEMAS DE CALIDAD DE LA ENERGA (CEL) 1. La red de alimentacin 2. Los casos fortuitos (Rayos, accidentes,etc) 3. Las instalaciones del usuario:

* la acometida * las redes de cableado internas * los equipos * los sistemas de puesta a tierra

CALIDAD DEL SERVICIO DE ENERGIA ELECTRICA

(CASEL)

CALIDAD DE LA ADMINISTRACION DEL SERVICIO

(CAS)

CALIDAD DE LA ENERGA ELCTRICA

(CEL)

ATENCIN AL CLIENTE

PERCEPCIN DEL SERVICIO

CALIDAD DE LA POTENCIA (CAP)

DISPONIBILIDAD CONFIABILILDAD



QU ES COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNTICA (EMC)? Es la capacidad o aptitud de un equipo para no dejarse afectar ni afectar a otros equipos por la energia electromagntica, bien sea radiada o conducida. es como la aplicacin de un cdigo de buen comportamiento o de convivencia.

TRMINOS RELACIONADOS CON EMC

EMC: IEC/IEEE: CAPACIDAD de funcionar satisfactoriamente en un entorno. EMI: DEGRADACION de un dispositivo o sistema. EMS: INCAPACIDAD de un equipo para funcionar sin degradarse. La susceptibilidad es la vunerabilidad de un equipo. ESD: Descargas electrostticas. PQ: IEC: No lo considera. IEEE 1159-1995: Amplia variedad de fenmenos EM que caracterizan V e I. IEEE 1100-1999: Es un CONCEPTO pendiente de consenso. EPRI: Cualquier problema de potencia.... THD: Distorsin Armnica Total TDD: Distorsin Total de la Demanda UNIPEDE: Unicas normas que tratan de PQ y EMC

OBJETIVOS DE LA EMC * Garantizar niveles tolerables de emisin. * Asegurar mayores niveles de inmunidad * Asegurar la coexistencia de diferentes equipos en su ambiente.

CLASIFICACIN DE LAS PERTURBACIONES ELECTROMAGNTICAS POR IEC

ARMONICOS,ARMONICOS NO CARACTERISTICOS SUPERPOSICIN DE SEALESFLUCTUACIONES DE TENSIONCAIDAS DE TENSION E INTERRUPCIONES DESBALANCE DE TENSIONTENSIONES INDUCIDOS VARIACIONES DE FRECUENCIADC EN REDES DE AC

ONDAS CONTINUAS INDUCIDAS DE TENSION O CORRIENTETRANSITOTIOS UNIDIRECCIONALESTRANSITOTIOS OSCILATORIOSCAMPOS ELECTRICOS

BAJA FRECUENCIA CAMPOS MAGNETICOS

CAMPOS ELECTRICOS CAMPOS MAGNETICOS

ALTA FRECUENCIA CAMPOS ELECTROMAGNETICOSONDAS CONTINUASTRANSITORIOS

DESCARGAS ELECTROSTATICAS PULSOS NUCLEARES ELECTROMAGNETICOS

CONDUCIDAS

RADIADAS

BAJA FRECUENCIA

ALTA FRECUENCIA

ARMONICOS,ARMONICOS NO CARACTERISTICOS SUPERPOSICIN DE SEALESFLUCTUACIONES DE TENSIONCAIDAS DE TENSION E INTERRUPCIONES DESBALANCE DE TENSIONTENSIONES INDUCIDOS VARIACIONES DE FRECUENCIADC EN REDES DE AC

ONDAS CONTINUAS INDUCIDAS DE TENSION O CORRIENTETRANSITOTIOS UNIDIRECCIONALESTRANSITOTIOS OSCILATORIOSCAMPOS ELECTRICOS

BAJA FRECUENCIA CAMPOS MAGNETICOS

CAMPOS ELECTRICOS CAMPOS MAGNETICOS

ALTA FRECUENCIA CAMPOS ELECTROMAGNETICOSONDAS CONTINUASTRANSITORIOS

DESCARGAS ELECTROSTATICAS PULSOS NUCLEARES ELECTROMAGNETICOS

CONDUCIDAS

RADIADAS

BAJA FRECUENCIA

ALTA FRECUENCIA



CALSIFICACIN DE LAS PERTURBACIONES SEGN CINCO CRITERIOS

PIVOTE

NATURALES SEGN EL ORIGEN

TECNOLGICAS

CONDUCIDAS GALVNICAMENTE

SEGN EL MEDIO PULSOS ELECTOMAGNETICOS NUCLEARES (NEMP)DE PROPAGACIN

RADIADAS CAMPOS ELECTROSTTICOS (ESD)ACOPLE CAPACITIVO

CAMPOS ELECTROMAGNTICOSACOPLE INDUCTIVO

RADIADASBAJA FRECUENCIA

CONDUCIDASSEGN LA FRECUENCIA

RADIADASALTA FRECUENCIA

CONDUCIDAS

TRANSITIVASSEGN LA DURACIN IMPULSIVAS

LARGA DURACION

SIMTRICAS O DE MODO DIFERENCIALSEGN CAPTACIN

ASIMTRICAS O DE MODO COMN

CLASIFICACIN DE LAS PERTURBACIONESSEGN CINCO CRITERIOS "PIVOTE"

4

3

5

2

1

CATEGORAS DE PERTURBACIONES SEGN IEEE-1159

Transitorios electromagnticos. Variaciones de corta duracin. Variaciones de larga duracin. Desbalance. Distorsin de la forma de onda. Fluctuaciones. Variaciones de la frecuencia.



ATRIBUTOS DE LAS PERTURBACIONES

LMITES Y MRGENES DE EMC

* AMPLITUD* FRECUENCIA* ESPECTRO* MODULACIN* IMPEDANCIA DE LA FUENTE* RUIDOS* TITILACIN

* TASA DE CRECIMIENTO* TASA DE REPETITIVIDAD* AMPLITUD* DURACIN* FRECUENCIA* ESPECTRO* MODULACIN* IMPEDANCIA DE LA FUENTE* ENERGA POTENCIAL

ESTADO ESTACIONARIO ESTADO NO ESTACIONARIO

LIMITE DE SUSCEPTIBILIDAD

LIMITE DE EMISION

NIVEL DE PERTURBACION

NIVEL DE EMC

0

MARGEN DE

INMUNIDAD

ERROR

AVERIA

DESTRUCCION

MARGEN DE

EMISION

LIMITE DE INMUNIDAD

MARGEN DE

EMC

MARGEN DE SUSCEPTIBILIDAD



LAS 5 TCNICAS DE ORO PARA CONTROLAR PERTURBACIONES 1. Absorber energa. 2. Equipotencializar. 3. Filtrar. 4. Apantallar. 5. Sistema de puesta a tierra.

EL SPT COMO CANAL DE ACOPLE

E N TO R N O R A Y O S F A L L A S D E

P O T E N C IA R E S IS T IV ID A D T E M P E R A T U R A A R E A E S D

R E C E P T O R H O M B R E C A R A C T E R S T IC A S

D E L A IN S T A L A C I N S U S C E P T IB IL ID A D R U T A S D E

C A B L E A D O P U E R T O S

C A N A L

RAZONES PARA HACER UN ANLISIS DE CEL

* Legislacin * Prdidas * Aumento de riesgos * Ignorancia * Costos de operacin * Uso deficiente de energa * Crecimiento de las plantas * No modernizacin de redes * Incrementos de equipo sensible * Incrementos de susceptibilidad de componentes. * Incremento de interconexiones * Ubicacin del pas

EFECTOS DE MALA CALIDAD DE LA POTENCIA (CAP)

* Electrocucin. * Explosin de condensadores.



* Destruccion de puertos de comunicaciones. * Paros no programados en lneas de produccin * Prdida del confort * Reduccin de vida til de equipos. * Imprecisin en los medidores de energa. * Deficiencia en grupos electrgenos. * Incendios * Prdidas econmicas

OBJETIVOS DE UN ANLISIS DE CALIDAD DE POTENCIA * Determinar las caractersticas de la red. (cableados, tensiones, corrientes,

cargas, cumplimiento de normas, spt) * Caracterizar las seales. * Determinar las fuentes de perturbacin y sus posibles daos. * Evaluar impacto econmico.

NIVELES DE INVESTIGACIN DE UN PROGRAMA DE CALIDAD DE POTENCIA

* NIVEL 1: CABLEADOS Y PUESTAS A TIERRA. * NIVEL 2: NIVEL UNO MAS MONITOREO DE PARAMETROS ELECTRICOS BASICOS

(V, I, fp, P,f, THD, TDD, Forma de onda). * NIVEL 3: NIVEL DOS MAS MONITOREO DEL AMBIENTE ELECTROMAGNETICO

(EMF, ESD, EMI)

RECURSOS TCNICOS PARA MEJORAR LA CALIDAD DE POTENCIA * Filtros activos * Filtros pasivos * Reguladores * DPS * Discriminadores de frecuencia * Multiplicadores de fase. * Apantallamiento contra rayos. * Inyeccin de armnicos en contrafase. * Acondicionadores de lnea. * Coordinacin de protecciones * Equipos invulnerables * Trafos de aislamiento * Reguladores de magnticos de tensin. * Grupo motor generador.



* UPS * Condensadores * Aislamientos galvnicos

INDICADORES DE ARMNICOS * THD (Distorsin Armnica Total). * Factor de peso (W). * TDD (Distorsin total de la demanda). * V*T o I*T. * Factor K de los transformadores. * TIF (Factor de influencia telefnica).

PROCEDIMIENTO PARA LOGRAR LMITES DE ARMNICOS * Cambiar el punto comn de acople (PCC). * Caracterizar la carga generadora de armnicos. * Corregir el factor de potencia. * Clculo de los armnicos en el PCC. * Diseo e implementacin de soluciones. * Seguimiento de las medidas tomadas.

SOLUCIONES PARA PROBLEMAS DE ARMNICOS * Filtros pasivos (serie o paralelo). * Multiplicacin de fase con transformadores. * Diseo de transformadores especiales. * Filtros activos. * Normas aterrizadas al entorno de aplicacin.




SISTEMA DE PROTECCIN CONTRA RAYOS




POLARIZACIN DE NUBES

CONVECCION

OROGRAFIA

CONVERGENCIA

OROGRAFIA

TIPOS DE RAYOS



PROCESO DE LA DESCARGA

SISTEMA INTEGRAL DE PROTECCIN CONTRA RAYOS El propsito de la proteccin contra rayos, es controlar (no eliminar) el fenmeno natural, encausndolo en forma segura.

SISTEMA INTEGRAL DE PROTECCION CONTRA RAYOS (SIPRA)

COMPONENTE FUNCION QUE CUMPLE

1 Evaluacin del nivel de riesgo. Determinar las medidas de proteccin.

2 Sistema de proteccin externo(SPE)

Canalizar el rayo hasta el suelo en forma segura.

2.1 Terminales de captacin Interceptar el rayo.

2.2 Bajantes Conducir el rayo, reducir el di/dt, atenuar efectosinternos del campo magntico.

2.3 Puesta a tierra de proteccincontra rayos (PTPR)

Dispersar y disipar la corriente del rayo.

3 Sistema de proteccin interno(SPI)

Limitar las sobretensiones transitorias al interiorde la instalacin.

3.1 Equipotencializacin con DPS Limitar sobretensiones.

3.1.1 Proteccin primaria Limitar sobretensiones en las partes energizadasdel panel de distribucin principal.

3.1.2 Proteccin secundaria Limitar sobretensiones en equipos electrnicos.



3.2 Equipotencializacin conconductores

Reducir efectos internos del campo elctrico.

3.3 Apantallamientos localizados Reducir efectos internos del campo magntico enequipos electrnicos .

3.4 Topologa de cableados Contribuir a la compatibilidad electromagntica.

3.5 Instalacin de filtros. Control de perturbaciones conocidas.

4 Prevencin de riesgos.

4.1 Gua de seguridad personal Lograr comportamientos seguros de las personas.

4.2 Sensor de tormentas Suspender actividades de alto riesgo.

4.2.1 Fijos Suspender actividades de alto riesgo.

4.2.2 Porttiles Suspender actividades de alto riesgo.



MTODO ELECTROGEOMTRICO

PROTECCION CON UN PARARRAYOS

PROTECCION CON VARIOS PARARRAYOS

sr sr

sr

srsr

Reginprotegida

a

z

H

Regin protegida

H

H



CARACTERSTICAS DE LOS TERMINALES DE CAPTACIN

TIPO Y MATERIAL DEL

TERMINAL Longitud

mxima libre (m)

Dimetro mnimo (mm)

Espesor mnimo (mm)

Calibre mnimo (AWG)

Ancho (mm)

VARILLA Cobre 1 9,6 no aplica no aplica no aplica

Bronce 1 8 no aplica no aplica no aplica

Acero 1 8 no aplica no aplica no aplica

CABLE Cobre no aplica 7,2 no aplica 2 no aplica

Acero no aplica 8 no aplica no aplica no aplica

TUBO Cobre 1,5 15,9 4 no aplica no aplica

Bronce 1500 15,9 4 no aplica no aplica

LAMINAS Cobre no aplica no aplica 4 no aplica 12,7

Acero no aplica no aplica 4 no aplica 12,7

Hierro no aplica no aplica 5 no aplica 12,7

REQUERIMIENTOS PARA LAS BAJANTES

Calibre del conductor de acuerdo con el material de este

Altura de la estructura

Nmero mnimo de bajantes

Cobre Aluminio

Menor que 25 m 2 2 AWG 1/0 AWG

Mayor que 25 m 4 1/0 AWG 2/0 AWG



ESPECIFICACIONES SUGERIDAS PARA PROTECCIN CONTRA RAYOS Y SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Los paises situados en la zona de confluencia intertropical, presentan las ms altas actividades elctricas atmosfricas del mundo. Debe tenerse claro entonces, que los mtodos de proteccin contra rayos implementados en otras latitudes (especialmente las tierras), no necesariamente se aplican en la zona ecuatorial. A continuacin se presentan algunas propuestas de especificaciones tcnicas relacionadas con esta temtica. Anillos de Apantallamiento: Se montan en lo alto de los edificios y en su contorno con cable de cobre desnudo no. 2 AWG de 7 hilos o ms, pero preferiblemente mimetizados en la mampostera. En edificios de ms de 25 m se montar un anillo perimetral adicional por cada 50 m adicionales. Bajantes: Se dejarn dos bajantes como mnimo, en cable desnudo calibre No. 2 AWG y por la parte externa de la torre o edificio. Se busca el manejo de los dos parmetros crticos, como son la corriente mxima y la pendiente mxima. Las magnitudes de corriente de rayo encontradas en Colombia son del orden de 60 kA y el di/dt pasa de 100 kA/ s. En el caso de edificios, se instalarn como mnimo dos bajantes hasta 25 m, la fijacin mecnica a fachadas se har en tubera metlica galvanizada. Para la fijacin a torres, se establecen dos mtodos: cuando la torre sea en ngulo, con conectores mecnicos de tornillo y para montantes tubulares, con cinta band it. En ambos casos se fijarn cada tres metros. Barraje Equipotencial (BE): Se emplearn en la subestacin, en cada cuarto y en cada piso para edificios. Se dejarn a un metro del piso como mximo, en platina de cobre y montados sobre aisladores. Se han utilizado dos tamaos: 60 cm x 3 x y 30 cm x 3 x . Estos valores son los mnimos. Bateras: Siempre se debe aterrizar el positivo al barraje equipotencial del cuarto de equipos directamente con cable aislado No. 4/0 como mnimo. Bobina de Choque: Es un concepto novedoso que se ha aplicado en estaciones de telecomunicaciones, pozos petroleros, contenedores y edificios como parte de un enfoque integral de proteccin contra el rayo. Las especificaciones mnimas pueden ser 40 H y frecuencia de resonancia de 1 MHz. Tambin se ha instalado, como experimentacin, en paralelo con un descargador de sobretensiones tipo varistor de ZnO. Cajas de Inspeccin: Se dejar como mnimo una por cada sistema de puesta a tierra. Se construir con base en tubos de gres de 10 x 50 cm, con entrada lateral o cajas cuadradas en concreto de 0.3 x 0.3 m o circulares de 0.3 m de dimetro. La tapa debe construirse en concreto o lmina corrugada, con una manija para poderla levantar. Centros de Computo: Se construir una malla de alta frecuencia del tamao del piso con una de estas tres formas: Con cintas de cobre, con cables o con la



estructura del piso falso. El tamao de la retcula no debe ser inferior a 30 cm ni superior a 60 cm. Electrodos de Puesta a Tierra: El estudio de resistividad del terreno determina el tipo de electrodos, siempre buscando su menor valor. Para sistemas de tierras superficiales, se utilizarn como electrodos los contrapesos o mallas de 2m x 2m en el cable de cobre desnudo No. 2 AWG, con varios cuerpos. Los electrodos tipo varilla, que son los ms utilizados, se pueden enterrar en diversos tamaos, con un mximo de 6m, pero en todo caso ser de cobre slido o con recubrimiento electroltico de 250m y como mnimo de 5/8x 2.4 m. Estructura Metlica de Edificios: Tambin debe conectarse a tierra en el barraje equipotencial. Estudio de Resistividad del Terreno: En todas las instalaciones donde se vaya a construir un Sistema de puesta a tierra, se realizar previamente un estudio de la resistividad del terreno por el mtodo Wenner. Se adopta la siguiente clasificacin de terrenos para efectos de mejoramiento. * Suelo clase A: Suelos blandos cidos, con resistividad menor de 200 -m * Suelo clase B1: Suelos arenosos secos, con resistividad entre 500 y 1000 -m * Suelo clase B2: Suelos arenosos secos, con resistividad entre 1000 y 2000 -m * Suelo clase C1: Suelos rocosos con resistividad menor de 1000 -m * Suelo clase C2: Suelos rocosos con resistividad mayor de 1000 -m Evaluacin del Grado de Riesgo: Antes de tomar decisiones que ocasionen gastos innecesarios, es obligatorio presentar una evaluacin del grado de riesgo frente a rayos. Se sugiere la metodologa ya presentada de la norma colombiana o la de la NFPA 780. Formas de Conexin: Se ha implementado la conexin por medio de cable aislado color verde a un slo punto de la malla para equipos sensibles, con el fin de evitar diferencias de potencial peligrosos dentro del saln de equipos y en todos los casos evitando lazos de tierra. Algunos artculos respaldan este concepto. Tambin se requiere que todo elemento quede interconectado al sistema de puesta a tierra. Grupo de Medida: Siempre se debe aterrizar a la parte del Sistema de puesta a tierra ms cercano con cable no. 2 como mnimo. Guiaondas: Se aterrizarn en la parte baja de la torre, en la entrada al cuarto de equipos y en torres de ms de 50 m, se aterrizarn adicionalmente en la parte intermedia. Halo de Reparticin de Tierras: Se dejar slo en cuartos de comunicacin en la parte superior, totalmente aislado de la pared y asegurado, con una sola conexin



aislada al barraje equipotencial. Se partir dejndolo con un gap o separacin de un centmetro dentro de una manguera. Interconexin de Tierras: Es requisito indispensable la equipotencializacin de todos los componentes de los sistemas de puesta a tierra y su interconexin debe ser tal, que no exista ms de 0.5 ohmios entre los extremos ms lejanos. Mallas de Cerramiento: Se deben aterrizar en por lo menos cuatro puntos con cable de cobre No. 2; asegurndola en la parte inferior (ngulo) con conector del tipo tornillo bristol a presin o en su defecto a los tubos con tornillo pasante en bronce. Medicin del Sistema de Puesta a Tierra: Como parte del control de calidad del sistema de puesta a tierra se harn mediciones de resistencia de puesta a tierra de cada sitio, con telurmetro de ms de 1000 Hz, 20 kW y precisin de 0.01 empleando algunos de los mtodos aceptados por la ingeniera. Para los casos de mejoramiento, se har antes y despus del proceso. Pararrayos o Puntas de Captacin: Se recomiendan slo pararrayos tipo Franklin, por ser los nicos que estn respaldados ampliamente por la ingeniera elctrica mundial y por la norma colombiana de proteccin contra rayos. Su ubicacin se establece segn el mtodo electrogeomtrico, es decir, debe ser el elemento metlico ms alto. Si la edificacin requiere de varios, su zona de proteccin se determinar haciendo rodar una esfera imaginaria. Para edificios con estructura en metal, pueden no requerirse. Plantas de Emergencia: Siempre se deben aterrizar a la parte del Sistema de puesta a tierra ms cercano con cable No. 2 como mnimo. Protecciones Finas: Se puede implementar en dos etapas, segn la norma ANSI C62.41. Se ubicar la tipo C en la acometida y la tipo B junto a la transferencia. Quirfanos: Se construir una malla en el piso, en lminas de bronce con retculas de 15 a 20 cm. Recepcin De Obras: Para facilitar la recepcin de obras por parte de quien haga la interventora, siempre deber realizarse con base en una lista de comprobacin. Tanques de Combustible: Siempre se deben aterrizar a la parte del Sistema de puesta a tierra ms cercano con cable No. 2 como mnimo. Tipos de Conexiones: Se admiten varias formas, segn su ubicacin y uso. Tornillos de cobre o de bronce para el barraje equipotencial Conectores Burndy ref KA con tornillo bristol para el halo. Soldadura exotrmica para nivel de piso y torre. Terminales a compresin del tipo pala para terminal de cables.



Soldadura de plata para electrodos tipo malla. Conectores tipo Wrench Lok como alternativa de soldaduras. Conector de tornillo partido para derivaciones. Transformador de Alimentacin: Se construir un sistema de puesta a tierra por etapas y se interconectar con el sistema de puesta a tierra general cuando sea posible. Se proteger con doble juego de descargadores de sobretensiones y dos cables de guarda en casos crticos. Tratamiento del Terreno: Se har tratamiento del terreno si la resistividad supera los 50 -m. En los suelos clase B y C siempre. En casos de torres entre 15 y 70m de altura, el criterio ser dictaminar el nmero de contrapesos necesarios para llegar a la resistencia objetivo, as: * Para suelos clase B1: Tres contrapesos * Para suelos clase B2: Cuatro contrapesos * Para suelos clase C1: Cuatro contrapesos * Para suelos clase C2: Cinco contrapesos En caso de aplicar un suelo artificial, debe cumplir las siguientes especificaciones: * Que no genere riesgos * Que sea muy estable. * Que no presente migraciones * Que sea tixotrpico * Que sea fcil de almacenar, transportar y aplicar. * Que su resistividad sea menor a 1 .m * Que su temperatura de fusin sea mayor a 1100C. * Que su PH sea mayor de 7. * Que su permitividad sea superior a 10. * Que la humedad relativa sea menor del 10% * Que su capacidad de intercambio catinico sea mayor a 30. Tubera Metlica: Siempre se debe aterrizar a la parte del Sistema de puesta a tierra ms cercano con cable No. 2 como mnimo. Vida Util: Se recomienda que las instalaciones de proteccin contra rayos y puestas a tierras presenten soportes para garantizar una vida til mnima de 20 aos.



PROTECCIN CONTRA RAYOS EN TANQUES DE TECHO FLOTANTE

++++++++++Carga esttica

Inducida en el techo

++++++++++

10 Km

1. Impacto Directo 2. Impacto Cercano

3. Induccin de Nubes

Caida de materialfundido

1. LOS RIESGOS

Carga esttica Inducida en el techo



Techo Flotante

SELLO

2

541

3

4

1

7

1

2. LOS CONDICIONANTES

1. Zona CLASE I Divisin 1

2. Pintura

3. Grasas o parafinas

4. Oxidacin

5. Escobillas Galvanizadas y no en acero inoxidable

6. Las Normas API 505, API 2003, NFPA 70, NTC 2050

7. Perfil



3. LAS SOLUCIONES

CONTRA IMPACTOS DIRECTOS

11

3

3

2

11

4

1. Mstil Metllico2. Cable de Guarda3. Estructura a ser protegida = Tanque + Zona 14. Zona Protegida (Vista en Planta)

1

1

1

2

3a. APANTALLAMIENTO DIRECTO CON CUATRO MASTILES

Zona 1

Zona 2

CONTRA IMPACTOS DIRECTOS



11

3

3

2 11

4

3b. APANTALLAMIENTO DIRECTO CON DOS MASTILESY CABLE DE GUARDA

1. Mstil Metlico2. Cable de Guarda3. Estructura a ser protegida = Tanque + Zona 14. Zona Protegida (Vista en Planta)

2



3

11

4

3c. APANTALLAMIENTO DIRECTO CON DOS MASTILES Y PARARRAYOS

11

22

2

1. Mstil Metlico2. Pararrayos Franklin3. Estructura a ser protegida4. Zona protegida



3d. BUEN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Y PARARRAYOSSOBRE LA PLATAFORMA

3e. BUENOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

CONTRAPESOSDE 15 m



1. Escobillas 2. Contrapeso

3. Escalera

CONTRA CARGAS INDUCIDAS

4. Cables Flexibles




SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA




BREVE RESEA HISTRICA DE LAS PUESTAS A TIERRA 1720 S. GRAY y G. Wheeler realizan los primeros estudios sobre resistividad de rocas. 1746 Watson descubre que el suelo es conductor. 1815 robert Fox, llamado el abuelo de los geofsicos, descubre el fenmeno de la polarizacin espontnea. 1879 Primera muerte con energa generada por el hombre a 250 V. 1883 Brown patent un sistema de prospeccin elctrica con dos electrodos. 1883 Carl August Steinheil comprueba que la tierra conduce electricidad en telegrafa por hilo. 1892 El New York Board of Fire Underwriters (NYBFU) determina que la prctica de las conexiones a tierra es peligrosa y estas deben ser retiradas antes del 01/10/1892. 1904 VDE Publica las primeras recomendaciones sobre sistemas de puesta a tierra en Alemania. 1905 La NCSER public una resolucin para que en edificaciones se conectara a tierra el sistema de corriente alterna a la entrada de la tubera de agua. 1913 Conrad Schlumberger Padre la Prospeccin Elctrica logr el primer hallazgo geofsico de mineral no magntico. 1915 Schlumberger y Wenner, independientemente idean los arreglos tetraelectrdicos. 1915 Invencin de los electrodos marca Copperweld. 1918 O.S. Peters desarroll el mtodo de los tres electrodos para medir resistencia de puesta a tierra. 1925 El 25 de septiembre los hermanos Schlumberger, Conrad y Marcel solicitaron patente de su mtodo. 1928 Se edita el primer libro sobre el tema: Erdstroeme o Corrientes Telricas de Franz Ollendorf. 1936 Charles A. Cadwell y F. H. Neff, realizaron con xito una soldadura, mediante una reaccin de oxido de cobre y aluminio. 1961 Primera versin de la norma IEEE 80 Guide for Safety in A.C. Substation Grounding Nace el factor de irregularidad Ki. 1970 HP inici el uso del cable aislado de tierras para equipo electrnico. 1994 Primer seminario internacional sobre SPT en la Universidad Nacional de Colombia. 1995 Primer curso sobre sistemas de puesta a tierra en ACIEM.



1997 Primer curso sobre sistemas de puesta a tierra en Fasecolda. 1999 II SIPAT 28, 29 y 30 de Julio. 2000 La IEEE reafirma la norma IEEE 80 1996 el 27 de junio de 1991.

TIPOS DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

De Proteccin (Para equipos) * De carcasas * De herramientas porttiles De Servicio (Para sistemas elctricos) * Configurada artificialmente * De alta frecuencia * De corriente continua * De equipos de comunicaciones * De equipos de computo * De esttica * De pararrayos * De referencia * De subestacin Temporales * De baja tensin * De media tensin * De alta tensin * De electricidad esttica BASES TECNOLGICAS PROPUESTAS PARA SISTEMAS DE PUESTA A

TIERRA (SPT) 1. Estudie la resistividad del terreno antes de disear. 2. Defina muy bien la corriente de falla y el tiempo de despeje. 3. Disee basado en estas palabras: TIERRAS DEDICADAS E INTERCONECTADAS,

QUE CUMPLAN LAS NORMAS. 4. Maneje el smil de aguas: las CRISTALINAS de un lado y las NEGRAS de otro. No

las mezcle !!. 5. Conserve siempre la equipotencialidad.



6. Ubique los electrodos en la zona de menor resistividad. 7. Deje entre electrodos, dos veces su longitud. 8. Disee el SPT para que tenga mnima corrosin. 9. Instale cajas para su inspeccin y mantenimiento. 10. El SPT de proteccin contra rayos tendr que controlar una sobretensin

transitoria. 11. El SPT para el sistema de potencia, tendr que controlar el incremento del

potencial de tierra (GPR) y disipar altas corrientes. 12. Controle la topologa en un SPT para equipos sensibles. 13. Construya los SPT de transmisin y distribucin, por etapas. 14. Antes de autorizar la puesta en servicio de un SPT, realice o verifique las

mediciones. Recuerde siempre que un SPT es para dar seguridad !!! PASOS PARA LOGRAR EXCELENTES SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Determinacin de los parmetros * Revisin de planos de la instalacin. * Definir la resistencia de puesta a tierra deseada. * Establecer las tensiones de seguridad permitidas. * Definir las temperaturas mxima y ambiente. * Calcular la corriente de falla. * Definir el mximo tiempo de despeje de la falla. * Obtener valores del nivel de aislamiento (BIL) de equipos. * Determinar el rea disponible. * Estudio de la resistividad del terreno. Diseo * Recopilar las normas y programas necesarios. * Definir geometra del SPT * Elegir el tipo de electrodo y su mxima cantidad. * Definir profundidad de enterramiento. * Escoger material y resistividad de la capa superficial. * Definir tamao de la retcula si es malla.



* Definir longitud de contrapesos. * Calcular calibre y longitud del conductor. * Calcular resistencia de puesta a tierra. * Ajustar valores. Anlisis del Comportamiento * Calcular tensiones de seguridad. * Calcular el GPR (mxima tensin de la malla respecto a una tierra remota) * Confrontar valores respecto a las especificaciones Topologa * Definir colas. * Ubicar cajas de inspeccin. * Definir rutas de cables. * Ubicar barrajes equipotenciales. * Interconectar con otros SPT. Materiales y Cantidades de Obra * Hacer listado de materiales. * Valorar materiales bsicos y accesorios, equipos, herramientas y mano de obra. * Elaborar el presupuesto definitivo. Ejecucin de Obra * Nombrar el responsable directo. * Hacer cronograma. * Construir el SPT. * Levantar planos As. Built. Mediciones de Comprobacin * De resistencia de puesta a tierra. * De tensin de paso. * De tensin de contacto. * De equipotencialidad Detalles Finales * Terminar obra civil. * Sealizar * Certificar el SPT. * Liquidar la obra * Entregar garantas y memorias de clculo.



REQUISITOS MNIMOS DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA * El valor de la resistencia debe ser el adecuado para cada tipo de instalacin. * La variacin de la resistencia debida a cambios ambientales debe ser mnima. * Su vida til debe ser mayor de 20 aos. * Debe ser resistente a la corrosin. * Su costo debe ser el ms bajo posible, sin que se comprometa la seguridad. * Debe permitir su mantenimiento peridico. * Cumplir los requerimientos de las normas y especificaciones.

FUNCIONES DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA * 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. * Eliminar ruidos elctricos. * En algunos casos, servir como conductor de retorno. * Transmitir seales de RF en onda media.

PATOLOGAS TPICAS

* Acoples en modo comn. * Ausencia total de puestas a tierra. * Ausencia de mallas de alta frecuencia. * Bajo calibre de neutro. * Mala demarcacin de colores. * Cables apantallados con mltiples aterrizajes. * Calibres menores. * Cero mantenimiento. * Conexiones a tierras falsas. * Conducciones metlicas sin aterrizar o sin continuidad. * Electrodos de mala calidad. * Electrodos muy cortos. * Electrodos muy prximos. * Falta de barrajes equipotenciales * Interconexiones no adecuadas. * Lazos de tierras * Malas conexiones * Ms de una conexin a tierra para equipos sensibles * Muchos electrodos en suelos de alta resistividad * Prdida de equipotencialidad * Puestas a neutro * Puestas a tierra sin hilo de continuidad * Resistencias de puesta a tierra altas * Resonancia a radio frecuencia



* Tierras separadas pero no independientes * Tomas sin puesta a tierra aislada para equipos sensibles * Tomacorrientes mal polarizados * Tratamientos que desaparecieron * Varias uniones neutro tierra.

MTODOS DE CONEXIN DEL NEUTRO Para que un equipo elctrico funcione, no es requisito imprescindible que se tenga una puesta a tierra. Incluso para ciertos procesos es aconsejable que no se tenga referencia a tierra. Pero los accidentes personales, la difcil deteccin de fallas, los incendios, el deterioro de aislamientos, hicieron que cada vez se reafirmara ms el concepto de la obligatoriedad de tener sistemas de puesta a tierra. * Neutro artificial * Neutro flotante * Por medio de resistencias (altas o bajas). * Por inductancia * Slidamente aterrizado En la prctica de la ingeniera actual, las conexiones del neutro que se recomiendan son: En sistemas de 600 V o menos se utiliza la conexin directa o slida a tierra. En sistemas desde 2.5 kV hasta 5 kV se emplea conexin con alta resistencia de puesta a tierra, para limitar la corriente de falla entre 5 y 10 Amperios. En sistemas desde 5 kV hasta 15 kV se emplea conexin con baja resistencia de puesta a tierra, para limitar la corriente de falla entre 100 y 200 Amperios. Para sistemas de ms de 15 kV se emplea conexin directa a tierra. En sistemas elctricos para industrias que manejen procesos continuos, donde las prdidas por una interrupcin son elevadas, se emplea sistema con neutro aislado o aterrizado a travs de una alta resistencia. Para generadores, se tiene muy extendido el concepto de aterrizar a travs de un reactor (transformador monofsico) en conjunto con una resistencia de carga en el secundario. Para sistemas ya construidos sin neutro (delta o estrella con neutro flotante) se emplean autotransformadores trifsicos, conectados en zig zag, del tipo seco y refrigerados con aire.



MXIMOS VALORES DE RESISTENCIA La principal funcin de las puestas a tierra es garantizar seguridad para personas y equipos. Por tanto, los valores que recomendamos a continuacin son surgidos de la experiencia cotidiana, sin que necesariamente obedezcan a una norma especfica o a una meta obligatoria. Para torres de transmisin: 20 Para esttica: 15 Para subestaciones de poste: 10 Para comunicaciones: 5 Para S/E de media tensin: 3 Para computadoras: 2 Para S/E de alt

Documents

175287163-Manual-Curso-Seguridad-Electrica-Integral.pdf