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Diseñe una malla a tierra en 7 pasos

Agradecimientos a: WWW.DHSING.CL

INFORMACIÓN PARA TÉCNICOS, INGENIEROS Y PROFESIONALES DEL ÁMBITO ELECTRICO Daniel Henríquez Santana, Ing. Eléctrico Licencia SEC, Diplomado en Evaluación de Proyectos de Inversión. Relator para CET INDURA y SOCAPSA. Ex Relator Área Eléctrica UNIVERSIDAD DE CHILE CENET.

ÍNDICE 1. ESTUDIE EL TERRENO ……………………………………………………………..1 2. GRAFIQUE SUS DATOS……………………..…………….……………………...2 3. IDENTIFIQUE LOS ESTRATOS……………………………………………..……2 4. CALCULE LA RESISTIVIDAD TERRENO………..…………………………...2 5. DEFINA EL ELECTRODO DE MALLA..……………………………………..…2 6. OBTENGA LA RESISTENCIA PUESTA A TIERRA…..… TIERRA…..….…………… .…………….….3 .….3 7. ELABORE SU INFORME TÉCNICO……………..…………………………….3

El

presente esta a los alumnos, lectores e interesados en general sobre el tema segu se guri rida dad d el eléc éctr tric icaa y en enee co como mo ob vo clarificar  los pasos a seguir para el estudio y diseño de una malla a de protección BT.

INTRODUCCIÓN El vo final del estudio de una malla a es, proteger a las personas usuarios de los equipos y el material de las instalaciones electricas. La Norma NCH4-2003 exije al diseñador no sobrepasar los voltajes de seguridad máximo máximo ( Vs ) 50V y 24V para instalaciones eléctricas en locales seco y humedo respec Por lo tanto, si usamos interruptores diferenciales de sensibilidad Is para cumplir este técnico, la Rpt que debemos diseñar, debe cumplir la condición Rpt < Vs/( Nº dif x Is ). Lo anterior nos demuestra que la Rpt disminuye en función del numero de diferenciales puesto en el tablero tablero electrico y que en condiciones de extrema seguridad esta esta Rpt debe de be ga gara ran n un vo volt ltaj ajee de de car carca caza za in infe feri rior or a los los valores limites prescrito en Norma y la desconexión inmediata del circuito afectado por parte del interruptor diferencial que haya detectado una fuga por sobre su sensibilidad.

Por tanto, el requerimiento de la Resistencia puesta a erra Rpt es un dato fácil mar. La secuencia de pasos lógica que recomiendo seguir para el estudio de una malla a para finalmente  redactar un informe técnico a un Cliente, deben ser los siguiente :

PASO 1 ESTUDIE EL TERRENO Esta primera fase del proyecto se logra un GEOHMETRO de 4 electrodos y empleando la configuración de SCHLUMBERGER sugerido por la Norma NCH4-2003 (o WENNER ) . Debe obtener los datos de de resistencia de suelo de a los menos 12 mediciones

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del terreno. El geohmetro entregará resultados expresados en ohm.

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de la presencia de la malla metalica que contribuye con la conducción ionica del terreno,

Ud debe

PASO 2

emplear la formula matema ca de

GRAFIQUE SUS DATOS

YAKOBS

A con nuación u lizando las ecuaciones ma deducidas del estudio geoelectrico del terreno y definida por la metodología de SCHLUMBERGER , Ud debe obtener la re dades  ρ  de cada muestra del terreno las cuales quedarán expresada ahora en Ωxmt y dad aparente. Esta información se denominan muestral se debe graficar en una hoja papel logaritmico de 62,5 mm/decada, en donde el eje X ésta expresado en mts ( espesor auxilar ) y el eje Y esta expresado en resis vidad Ωxmt

Y

BURGSDOSRF

que

requiere los datos obtenido en el paso 3,  además, las dimensiones fisicas  del electrodo de malla que

Ud va proyectar e instalar en el terreno sondeado.

PASO 5 DEFINA EL ELECTRODO DE MALLA Las variables fisicas del electrodo de malla, las puede definir a de algunos de estos 3 criterios :

PASO 3 IDENTIFIQUE LOS ESTRATOS De la observación de la grafica de resi vidades

Monney   , que deberá ser la que más se aproxime a su

A pa de la superficie disponible que exista para instalar la malla en la obra. 2. Por recomendaciones prac cas sugeridas para terrenos de resis vidades promedios de 50, 100 o 150 Ωxmt y usar una malla 2 de 16, 25 o 100mt de superficies, vamente. 3. Usar la Tabla 10.24 de la Norma

grafica de terreno . Esto se realiza por comparación de

NCH4-2003

ambas gráficas. La elección correcta de la curva master

aproximados en ohm para lograr

le dará los datos claves para obtener las variables a, b,

una

c,

dependiendo del largo de la malla

aparentes

obtenida

del

terreno

ayudándose de una tabla que

sondeado

y

clasifica  y asigna

condiciones lógicas a los puntos de inicio, termino y cambio de sen do de la grafica podrá saber si los datos representan un terreno de 2, 3 o 4 estratos. El numero de estratos es clave para elegir correctamente la curva master apropiada del set de la Curvas de Orellana &

auxiliar y el espesor auxiliar. Con estos

datos Ud. ya puede calcular

las “  resis vidades por

1.

que

puesta

da

a

valores

erra

para un terreno

(Rpt)

co promedio

estratos”   del terreno. Si por ejemplo, se trata de un

de resi

terreno de 3 estratos o capas, entonces Ud deberá

Ωxmt. Incluso si la resis vidad del

calcular 3 resi

terreno

vidades

 ρ

y 3 espesores E.

PASO 4

vidad equivalente de 100 fuera

resultado m

cará

de

diferente, ésta

por

tabla

el se

 ρ/100,

CALCULE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO

obteniéndose una Rpt en función

Para lograr este dato que representa la re

del largo de conductor lo cual nos

conjunta de todos los estratos del terreno mas el efecto

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permite realizar un diseño a pa

de éste datos.

sencilla razón que ésta variable

PASO 6 OBTENGA LA RESISTENCIA PUESTA A TIERRA Rpt Para calcular la resistencia puesta a previamente calcular La re

ra , se debe

vidad equivalente del

terreno influenciado por la malla

ca que se ha de

instalar. U lice La formula de SCHWARZ que requiere como datos la re

vidad del terreno, largo de la

malla, diametro del conductor, la super cie y

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los

factores de forma de la malla K1 y K2, fácil de calcular.

esta

dentro

de

un

logaritmo

natural en la formula de SCHWARZ. Una vez instalada la malla en la obra,

proceda

a

efectuar

las

mediciones de La Rpt real usando su GEOHMETRO de 4 elétrodos y configurando a 3 para medir la resistencia puesta a

erra. Este

valor obtenido debe ser menor al calculado

en

el

diseño

del

proyecto.

El resultado de esta ecuación dará el valor teórico o

Al ser usado el régimen del neutro

proyectado en ohm de la malla enterrada en el terreno

TNS, entonces se debe calcular la

sondeado. Si desea hacer un calculo aproximado ( para

sección mínima del conductor de la

hacer un presupuesto, por ejemplo ), entonces use la

malla que soporte adecuadamente

formula de LAURENT que es sencilla de usar, en la cual

la

se cumple la condición Rpt Laurent > Rpt Schwarz. Por

consecuencia de una cortocircuito

tanto, si la Rpt Laurent cumple su requisito de diseño

monofásico o trifásico. Para lo

para Rpt, entonces también la cumple SCHWARZ.

anterior ,

subida

de

temperatura

ice la

a

formula de

ONDERDONK que relaciona las variables corriente de falla, empo de apertura de la protección,

po

de soldadura de la malla y una constante. La impedancia de falla del lazo cerrado de cortocircuito deberá ser lo

suficientemente

baja

para asegurar la operación de apertura

del

disposi vo

de

protección usada, que evite un 2

recalentamiento ( i ·t ) del material Según, SCHWARZ, se demuestra que la Rpt depende directamente de la resis

eléctrico y un posible incendio.

del terreno ( infl uenciada

 por la malla ), lo cual si agregamos adi vos gel al terreno

esta bajará, lo mismo ocurrirá si aumentamos el largo de la malla, es decir introducimos mas cobre, con lo cual aumentamos la conducción ionica del terreno. Enterrar la malla mas de 0,6 mt se demuestra que no e un efecto relavante respecto a la RPT, por la

PASO 7 ELABORE SU INFORME TÉCNICO Al preparar el Informe técnico a su cliente,

sea

claro

y

explicito.

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Recuerde que Ud está asesorando y su cliente y él está comprando “ claridad” respecto a un tema técnico que se supone de su dominio. No omita información ni cálculos técnicos, cite fuentes normas y supuestos. La estructura

ma del informe técnico debe seguir a lo

menos los siguientes puntos : 1.  Antecedentes

estudio Ce

3. 

general del Proyecto

Metodología usada

ficación,

4.

2. 

del

Instrumentación,

Norma, criterios y/o supuestos

CUADRO RESUMEN DE RESULTADOS FINALES

5.

6.  SUS

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES respecto a los resultados y consideraciones para implementación del Proyecto

7. Mediciones,

complementaria.

***

Lectura recomendada “ Estudio y Diseño de Malla a Tierra BT y MT”

Cálculos e información Anexa

LIBRERÍA TÉCNICA WWW.DHSING.CL/LIBRERÍATECNICA.HTML

08-3524371 – [email protected]