Malla Tierra MT

Malla Tierra Media Tensión

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1.

DATOS DE PROYECTO

PROYECTO

: MALLA TOMA TIERRA MEDIA SUBESTACION SISTEMA ALUMBRADO PUBLICO SECTOR COSTANERA PUERTO MONTT

PROYECTISTA INSTALADOR LIC. INSTALADOR Nº CLASE INSTALADOR PROPIETARIO DIRECCIÓN COMUNA EMPRESA OBSERVACIONES:

: : JOSE OMAR NAIL MANCILLA : 7.449.964-3 :A : ILUSTRE MUNICIPALIDAD DE PUERTO MONTT. : COSTANERA PUERTO MONTT (RUTA 7 KM 00- KM 1.6) PUERTO MONTT : PUERTO MONTT :

2.

INTRODUCCIÓN

DESARROLLO DE UNA MALLA A TIERRA PARA LA PUESTA A TIERRA EN MEDIA TENSIÓN CON UNA SUBESTACIÓN PARTICULAR. LA MALLA SERÁ PROYECTADA DE TAL FORMA QUE EN CASO DE FALLA EXISTAN LOS GRADIENTES DE POTENCIAL SEGUROS DENTRO DEL TIEMPO MÁXIMO DE OPERACIÓN DE LA PROTECCIÓN, ESPECÍFICAMENTE DENTRO DE 0.04 [SEGUNDOS].

3.

DATOS DE LA SUBESTACIÓN, CORTOCIRCUITO, PROTECCIONES CORRESPONDIENTES.

SE TIENE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA DE 15000 [VA], CONSTITUIDA POR UN TRANSFORMADOR FUNCIONANDO A 50 [HZ], E IMPEDANCIA ZT = 3 [%]. LOS CORTOCIRCUITOS FUERON ENTREGADOS POR LA EMPRESA DISTRIBUIDORA DE ENERGÍA ELÉCTRICA. CORTOCIRCUITO FRANCO TRIFÁSICO (ICC3F): 2720 [A] CORTOCIRCUITO FRANCO MONOFÁSICO (ICC1F): 1820 [A] TENSIÓN DE FASE LADO AT (VF): 13,279 [KV] TENSIÓN DE LÍNEA LADO MT (VL): 23,000 [KV] PROTECCIÓN (FUSIBLE) DEL TRANSFORMADOR: PROTECCIÓN (FUSIBLE) DE RESPALDO:

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Fusible T6 Fusible T12

2

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4.

MALLA A REALIZAR

LARGO DE LA MALLA (L) :6 [METROS] ANCHO DE LA MALLA (A) :6 [METROS] COND. PARAL. AL LARGO DE LA MALLA :4 COND. PARAL. AL ANCHO DE LA MALLA :6 PROFUNDIDAD DE LA MALLA (h) : 0.6 [METROS] LARGO DEL CONDUCTOR : 60 [METROS] SECCIÓN DEL CONDUCTOR MALLA (S) : 33.6 [MM^2] BARRAS VERTICALES : 6 x 1.5[Mtrs] 12.7[mm] ESPESOR RECUBRIMIENTO MALLA : 0.2 [METROS] RECUBRIMIENTO SUPERFICIE MALLA : Grava Limpia EL RECUBRIMIENTO SUPERFICIAL SOBRE LA MALLA SE EXTENDERÁ 1 METRO MÁS ALLÁ DEL LÍMITE DE LA MALLA.

5.

DATOS DE TERRENO

INSTALADOR EMPRESA CLIENTE DIRECCIÓN COMUNA FECHA

: JOSE OMAR NAIL MANCILLA : ILUSTRE MUNICIPALIDAD DE PUERTO MONTT : COSTANERA PUERTO MONTT (RUTA 7 KM 00- KM 1.6) PUERTO MONTT : PUERTO MONTT : 10/11/2012

EL MÉTODO UTILIZADO SCHLUMBERGER.

ES

EL

DE

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LOS

4

ELECTRODOS

EN

LA

CONFIGURACIÓN

3

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TABLA DE MEDICIONES Y RESULTADOS

Nº

Distancia [MTR]

Resistividad [OHM*MTR]

__1_ __2_ __3_ __4_ __5_ __6_ __7_ __8_ __9_ __10_ __11_ __12_ __13_ __14_ __15_ __16_

_8_ _.6_ _.8_ _1_ _1.6_ _2_ _3_ _4_ _6_ _8_ _10_ _12_ _16_ _20_ _24_ _30_

_1381.91_ _1704.31_ _1624.83_ _1316.17_ _594.7_ _423.74_ _128.44_ _68.42_ _70.37_ _100.28_ _117.62_ _112.97_ _180.84_ _235.53_ _271.36_ _353.37_

INSTRUMENTO USADO PARA REALIZAR LAS MEDICIONES MARCA: AVO MODELO: MEGGER DET5/4D PRECISIÓN: +-2% of Reading +-3 Digits

BÚSQUEDA DE CURVA PATRÓN CORRESPONDIENTE CON REVISIÓN DE LAS CURVAS PATRONES DE ORELLANA – MOONEY: NOMBRE DE CURVA RAZÓN DE RESISTIVIDAD NUMERO DE CURVA

PRIMERA CAPA: SEGUNDA CAPA: TERCERA CAPA: CUARTA CAPA:

: H-15 : 1-0.1-0.4 : 25

RHO1 PROFUNDIDAD RHO2 PROFUNDIDAD RHO3 PROFUNDIDAD RHO4 PROFUNDIDAD

=1851.4 [OHM*MTR] =.32 [MTR] =185.14 [OHM*MTR] =7.92 [MTR] =740.57 [OHM*MTR] =INFINITO [MTR] =----- [OHM*MTR] =----[MTR]

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4

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CURVA TERRENO EN HOJA LOGARÍTMICA

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CURVA PATRÓN

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6.

SECCIÓN DEL CONDUCTOR

USANDO LA FORMULA DE ONDERDONK

I  1973 . 55 * S *

1  Tm  Ta  * Log 10   1 .Amp . 33 t  234  Ta 

TEMPERATURA AMBIENTE (TA) TEMPERATURA MÁXIMA PERMISIBLE (TM) (Temperatura de Fusión del cobre - Termofusión ) CORRIENTE DE FALLA MÁXIMA TIEMPO DE DESPEJE DE FALLA MÁXIMO

: :

40 1083

: :

1820 0.04

[ºC] [ºC] [AMP.] [SEG.]

LA SECCIÓN MÍNIMA DEL CONDUCTOR PARA LA MALLA ES DE A CONTINUACIÓN LA SECCIÓN DEL CONDUCTOR PARA LA MALLA ES DE EL DIÁMETRO DEL CONDUCTOR ES DE ESTA SECCIÓN SE CÁLCULO CONSIDERANDO LA SEGURIDAD CORTOCIRCUITO.

7.

Y

: 1.554 [MM^2]. : 33.6 [MM^2]. : 7.41 [MM] RESISTENCIA AL

CALCULO DE LA RESISTIVIDAD EQUIVALENTE

USANDO EL MÉTODO DE BURGDOFT Y YACOBS

n

RhoEQUIV   j 1

Fn 1 * ( F j  Fj 1 ) j

RHO EQUIV. = 225.0869

TRATAMIENTO QUÍMICO DE SUELO RESISTIV. EQUIV. CON TRATAMIENTO

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[OHM*MTR]

: ERICO GEL 2000 : 114.7943

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8.

DIBUJO ESQUEMÁTICO DE LA MALLA

A = ANCHO = L = LARGO = COND. PARAL. AL LARGO DE LA MALLA: COND. PARAL. AL ANCHO DE LA MALLA:

6 6 4 6

[MTR] [MTR]

= UNIÓN ENTRE CONDUCTORES DE MALLA

9.

RESISTENCIA DE LA MALLA

USANDO EL MÉTODO DE SCHWARZ

  2 * L  K1 * L   RM  *  Ln   K 2    * L   h*d  S  SUPERFICIE MALLA (S) LARGO DE LA MALLA (A) ANCHO DE LA MALLA (B) PROFUNDIDAD DE LA MALLA (h) LARGO DEL CONDUCTOR (L) BARRAS VERTICALES CONSTANTES:

: 36 [METROS^2] : 6 [METROS] : 6 [METROS] : 0.6 [METROS] : 60 [METROS] : 6x 1.5[Mtrs] 12.7[mm]

K1 = 1.156 K2 = 4.75

VALOR DE RESISTENCIA DE LA MALLA: 8.544

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[OHM]

8

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10. CORTOCIRCUITO REAL QUE SOPORTARÁ LA MALLA EL CORTOCIRCUITO REAL INCLUYE LA INFLUENCIA DEL TRANSFORMADOR Y LA MALLA A TIERRA. EL CORTOCIRCUITO MONOFÁSICO TIENE LA FORMULA:

I F1

3 *VFN  3 * RM  J ( X 0  X1  X 2 )

CON LOS SIGUIENTES DATOS: X0 = 7.011

[OHM]

X1 =

X2 = 2.823

[OHM]

CORTOCIRCUITO MONOFÁSICO = 805.84

[AMPERES]

11. PROTECCIÓN DE RESPALDO FUSIBLE TIEMPO MÁXIMO (T_MÁX)

: :

Fusible T12 0.04 [SEGUNDOS]

12. GRADIENTES DE POTENCIAL USANDO LOS DATOS PROVENIENTES DE LA PROTECCIÓN DE RESPALDO Y RECUBRIMIENTO SUPERFICIAL DE LA ZONA DONDE ESTA LA MALLA. CÁLCULO DE LA TENSIÓN DE CONTACTO

116  0,174 * CS *  S VC  M* t FACTOR DE CORRECCIÓN REL. CAPA SUPERF. (CS) RESISTIVIDAD CAPA SUPERFICIAL (pS) VAR. REL. CONSTANTE DE DALZIEL (M) TIEMPO DE DURACIÓN FALLA (t) TENSIÓN DE CONTACTO (VC)

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: 0.88434 : 5000 :1 : 0.04 : 4426.87

[V]

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CÁLCULO DE LA TENSIÓN DE PASO

116  0,696 * CS *  S VP  M* t FACTOR DE CORRECCIÓN REL. CAPA SUPERF. (CS) RESISTIVIDAD CAPA SUPERFICIAL (pS) VAR. REL. CONSTANTE DE DALZIEL (M) TIEMPO DE DURACIÓN FALLA (t) TENSIÓN DE PASO (VP)

: 0.88434 : 5000 :1 : 0.04 : 15967.479

[V]

CÁLCULO DE LA TENSIÓN DE MALLA

K M * Ki *  e * I f 1 * FD VM  LM CONSTANTE KM CONSTANTE KI RESISTIVIDAD EQUIVALENTE (pE) CORRIENTE REAL FALLA A TIERRA (IF1) FACTOR DE DECREMENTO (FD) LONGITUD CONDUCTOR MALLA (LM) TENSIÓN DE MALLA (VM)

: : : : : : :

0.58782 1.516 225.08687 805.83995 1.46239 60 3114.682

[V]

CÁLCULO DE LA TENSIÓN DE PASO EN LA PERIFERIA

VPP

K S * Ki * e * I f 1 * FD  LM

CONSTANTE KS CONSTANTE KI RESISTIVIDAD EQUIVALENTE (pE) CORRIENTE REAL FALLA A TIERRA (IF1) FACTOR DE DECREMENTO (FD) LONGITUD CONDUCTOR MALLA (LM) TENSIÓN DE PASO EN LA PERIFERIA (VPP)

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: : : : : : :

0.59315 1.516 225.08687 805.83995 1.46239 60 4530.297

[V]

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13. CONCLUSIÓN LAS CONDICIONES QUE SE DEBEN CUMPLIR SON: CONDICIÓN 1: TENSION DE MALLA (VM) < TENSION DE CONTACTO (VC) 3114.682 [V] < 4426.87 [V] CONDICIÓN 2: TENSION DE PASO POR LA P.(VPP) < TENSION DE PASO (VP) 4530.297 [V] < 15967.479 [V]

AL CUMPLIRSE ESTAS CONDICIONES Y SEGÚN LOS MÉTODOS USADOS, LA MALLA MANTIENE BAJO CONTROL LOS GRADIENTES DE POTENCIAL.

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MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

La resistencia resultante final obtenida para la Malla Tierra de Media Tensión proyectada es de 7.4 Omhs.

José Omar Nail Mancilla Ingeniero Ejec en Electricidad Lic SEC Clase A – CI: 7.449.963-4

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