Sistema de Puesta A Tierra en Patio Hidrologico N°3B-revisado 13-10-2019

 

PRZ INGENIEROS SAC

Mediciones de resistividad de Suelo y Diseño de Puesta a Tierra– “ESTACIÓN HIDROLÓGICA CHOSICA”

Medición, Cálculo de Resistividad y Diseño de puesta a Tierra

 

Fecha: Setiembre, 2019

 

  INGENIEROS SAC

PRZ

Mediciones de resistividad Suelo– y Diseño de Puesta de a Tierra “ESTACIÓN HIDROLÓGICA CHOSICA”

Medición, Cálculo de Resistividad y Diseño de Puesta a Tierra.

Preparado por: José D. Anglas Pérez Especialista Ing. Electricista

 

ÍNDICE 1.0

INTRODUCCIÓN

2.0  GENERALIDADES

2.1  OBJETIVO 2.2 UBICACIÓN DEL SISTEMA SPAT SPAT 3.0

NORMAS A CONSIDERAR 

4.0   CRITERIOS Y CÁLCULOS PRELIMINARES

4.1 4.2 4.3 4.4

CONDICIONES AMBIENTALES AMBIENTALES CRITERIOS DE DISEÑO PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DISEÑO  MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD 4.4.1 Alcance 4.4. 4.4.2 2 Meto Metodo dolo logí gía a Ut Utililiz izad ada a 4.4.3 4.4. 3 Result Resultado adoss de la Medici Medición ón de resist resistivi ividad dad del suel suelo(h o(hori orizont zontal al y vertical) 4.5  CÁLCULOS DE RESISTIVIDAD EQUIVALENTE POR CAPAS (2 CAPAS) 4.6  CÁLCULOS DE LA RESISTIVIDAD PROMEDIO

PUESTA A TIERRA 5.0 CONFIGURACIONES DEL TIPO DE PUESTA

5.1  CONSIDERACIONES 5.2  CONFIGURACIONES A UTLIZAR

5.2.1 CONFIGURAC CONFIGURACIÓN IÓN DEL DEL SISTEMA SISTEMA DE PUEST PUESTA A A TIERRA TIERRA (P (PAT-1) 5.2.2 CONFIGURACIÓN CONFIG URACIÓN DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (PAT (PAT-2) 5.3 DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DE PUESTA PUESTA A TIERRA TIERRA 5.3.1 CONFIGURAC CONFIGURACIÓN IÓN DEL DEL SISTEMA SISTEMA DE PUEST PUESTA A A TIERRA TIERRA (P (PAT-1) 5.3.2 CONFIGURAC CONFIGURACIÓN IÓN DEL DEL SISTEMA SISTEMA DE PUEST PUESTA A A TIERRA TIERRA (P (PAT-2) 5.3.3 5.3. 3 RESUL RESULT TADO DE CALCUL CALCULO O DE RESIST RESISTENC ENCIA IA 5.4 CONCLU CONCLUSIO SIONES NES ANEXOS  Anexo Nº A : PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN CONSTRUCCIÓN DE PUESTA PUESTA A TIERRA  Anexo Nº B : METODOLOGÍA UTILIZADA PARA EL EL CÁLCULO DE RESISTIVIDAD RESISTIVIDAD POR EL MÉTODO DE 2 CAPAS.  Anexo Nº C : RESULTA RESULTADOS DOS DEL CÁLCULO CÁLCULO DE LA RESISTIVIDAD EQUIVALENTE EQUIVALENTE USANDO USANDO EL PROGRAMA RESIST  Anexo Nº D REGISTRO FOTOGRAFICO FOTOGRAFICO DE LA MEDICION DE RESISTENCIA RESISTENCIA DEL SUELO SUELO  Anexo Nº E : CERTIFICADO CERTIFICADO DE CALIBRACIÓN CALIBRACIÓN DEL TELUROMETRO TABLAS Tabl abla a Nº 3.1 3.1 :VALO :VALORE RES S DE M MEDI EDICIÓ CIÓN N DE RESIST RESISTIVI IVIDA DAD D DEL DEL SUEL SUELO O Tabl abla a Nº 3.2 :RESUM :RESUMEN EN DEL DEL CÁ CÁLCU LCULO LO DE RESI RESISTI STIVID VIDAD AD EQUIV EQUIVALE ALENTE NTE Tabl abla a Nº 4.1 :RESUL :RESULT TAD ADOS OS DEL DEL CÁLCU CÁLCULO LO DE RESI RESISTI STIVID VIDAD AD PROME PROMEDIO DIO Tabla Nº 4.2 4.2 :RESUL :RESULT TADOS DE DE TIPOS TIPOS DE PUEST PUESTA A A TIERR TIERRA A A INST INSTALAR ALARSE SE FIGURAS Figura Nº Nº1.1 : PRINCIPIO DE OPERACIÓN DEL MÉTODO WENNER Figura Nº4.1 : TIPO: PAT-1 Figura Nº4.2 : TIPO: PAT-2 Figura Nº5.3.1 : CAPAS DEL SUELO Figura Nº5.3.2 : CURVAS a x a DESCENDENTE Y ASCENDENTE Figura Nº5.3.3 : Figura Nº5.3.4 : Figura Nº5.3.5 :

CURVA PARA VALORES DE “K” NEGATIVOS CURVA PARA VALORES DE “K” POSITIVOS RESISTIVIDADES DEL SUELO

 

Propiedad y Confidencialidad Los documentos generados por PRZ INGENIEROS SAC. Para el presente Informe, tienen única y exclusivamente fines de documentación. Toda reproducción o adaptación, parcial o total, queda estrictamente prohibida. Toda la información utilizada para la elaboración del presente documento, así como la generada respecto a la planificación, diseño o implementación, gestión, supervisión y cualquier otro aspecto del Proyecto, es confidencial y las Partes se comprometen a su no divulgación, a menos que dicha información sea necesaria para la ejecución del Proyecto, o si el Cliente autoriza un destino distinto, o si ésta es reconocida como información pública.

Las personas que participan en el desarrollo de este documento reconocen este principio.

REGISTRO DE REVISIONES Y EMISIONES N. º de re v i s ió n

e cha

De s c r i p c i ó n d e l a m o d i f i c a c i ó n y / o d e e mi s i ó n

0

29.05.2019

Emisión para entrega al Cliente

1

16.09 16.09.20 .2019 19

Levan Levantam tamien iento to de ob obser servac vacio iones nes y Emi Emisió siónn para entr entrega ega al clie cliente nte

 

1.0

INTRODUCCIÓN PRZ INGE INGENI NIER EROS OS SAC. Para ara la re real aliz izac ació ión n del pr proy oyec ectto “E “EST STAC ACIÓ IÓN N HIDROLÓGICA CHOSICA” tiene previsto realizar el sistema de puesta a tierra para descargas atmosféricas y protección dedel susSistema equipos;deenPuesta ese sentido y como parte de los alcances se desarrolla la Ingeniería a Tierra.

 

2.0 2.1

GENERALIDADES OBJETO DE ESTUDIO El objetivo del presente informe es seleccionar la mejor configuración del Sistema de Puesta a tierra para el patio hidrológico a partir de los valores obtenidos en las mediciones realizadas en campo, determinar el dimensionamiento de cada una de las configuraciones para obtener el valor de resistencia recomendado en la norma vigente

2.2

UBICACIÓN DEL SISTEMA SP SPA AT Se encuentra ubicada en la Estación “CHOSICA” en el departamento de “Lima”, provincia de “Lima”, distrito “Lurigancho”, cuenca “Rio Rimac”, el nombre del sitio tiene el código de inversión invers ión 2354719; sus coordenadas coordenadas geográficas geográficas son como sigue: Latitud: 11´55´47.62´´ , Longitud: 076´41´23.00´´´ 076´41´23.00´´´

 

 

3.0

NORMAS A CONSIDERAR

El diseño de puesta a tierra está básicamente determinado por el Código Nacional de Electricidad- Suministro 2011, donde se especifica que los sistemas de puesta a tierra es un medio de protección para las personas contra daños causados por una gradiente de potencial eléctrico.

4. 4.0 0 4.1

CRI RITE TERI RIOS OS Y CÁ CÁLC LCUL ULO OS PRE PRELI LIM MIN INA ARE RES S CONDICIONES AMBIENT AMBIENTALES ALES Y EQUIPO UTILIZADO El terreno donde se ubicará la Puesta a Tierra del patio hidrológico, las características climatológicas de la zona del estudio son las siguientes:



4.2

 Altitud de la línea (m.s.n.m.)

: 867.



Temperatura Máxima

:30°C



Temperatura Minima

:12°C



Velocidad del Viento

:6m/s



Marca

: MEGABRAS



Modelo

: mTD20KWe

CRITERIOS DE DISEÑO Los criterios de diseño para el sistema de puesta considerados son las siguientes:



Para determinar el tipo de puesta a tierra se requiere que las instalaciones de líneas garanticen la seguridad de las personas, operación del sistema, y facilidad de actuación de las protecciones.



Se deberá lograr una resistencia de puesta a tierra menor a 25 ohm, según regla Nº 036.D. del C.N.E. Suministro 2011.



Se deberá lograr una resistencia de puesta a tierra menor a 10 ohm para patio hidrológico.



Se usarán electrodos electrodos de una longitud longitud no menor a 2,40 m y con material de cobre, el diámetro no será inferior a 16 mm.



Los electrodos horizontales se enterrarán a una profundidad de 0,60 m. 1

 

4.3

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO  El procedimiento para el diseño del sistema de puesta a tierra, es el siguiente: 

Se realiz realizarán arán medici medicione oness de resist resistenc encia ia en horizo horizonta ntall y vertic vertical al en el punto punto seleccionado.



Se calculará la resistencia promedio de horizontal y vertical



Se determinará el valor promedio de la resistividad por el método de dos capas.



De acuerdo al valor de resistividad de 10 ohmios y los valores de resistividades promedi pro medio o calcul calculados ados para para los distin distintos tos tip tipos os de suelo suelo se dimens dimension ionarán arán las configuraciones de puesta a tierra.

4.4

MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD

4.4.1

ALCANCE El alcance del trabajo desarrollado consistió en tomar mediciones en puntos seleccionados en campo. Para este trabajo se conto con la participación de un Ingeniero y se contó con el apoyo de dos personas del lugar.

4.4.2

METODOLOGÍA UTILIZADA Las mediciones se han efectuado empleando el método WENNER, que utiliza cuatro electrodos, de acuerdo con la configuración que se muestra en la Figura Nº 1.1, donde los electrodos se colocan en línea recta y a una misma profundidad de penetración. Los electrodos de 1 y 4 son usados para inyectar corriente y la diferencia de potencial se mide entre los electrodos 2 y 3.

Figura Nº1.1 PRINCIPIO DE OPERACIÓN DEL MÉTODO WENNER

 

  En este método, los electrodos son movidos para cada medición, manteniendo el espacio entre cada par adyacente simétrico, en relación con el punto central, lo que hace que se requiera mayor trabajo desde el punto de vista operativo, pues es necesario que los cuatro electr ele ctrodo odoss sean sean movidos movidos para cada cada lectur lectura a y sean sean enterr enterrados ados a las profund profundida idades des deseadas. Sin embargo la configuración Wenner es la más eficiente en términos del ratio de voltaje de recepción por unidad de corriente transmitida. Para esta configuración, la resistividad aparente del suelo se calcula con la siguiente expresión:  =

2  a R si b