analisis de riesgo

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TORRE SAN MARCOS ESTUDIO DEL NIVEL DE RIESGO ANTE DESCARGAS ATMOSFERICAS SEGÚN NTC 4552 / IEC 62305 PARA EL EDIFICIO TORRE SAN MARCOS INTRODUCCIÓN El riesgo ante descargas atmosféricas se define como la probabilidad de una pérdida anual promedio en una estructura o un servicio (potencia, telecomunicaciones etc.) como consecuencia de una descarga atmosférica. A partir de la entrada en vigencia del Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas RETIE (Resolución 181294 de 06 de agosto de 2008), las instalaciones de uso final donde se tenga alta concentración de personas, tales como, Viviendas Multifamiliares, edificios de oficinas, hoteles, centros de atención médica, lugares de culto, centros educativos, centros comerciales, industrias, supermercados, parques de diversión, prisiones, aeropuertos, cuarteles, debe hacerse una evaluación del nivel de riesgo por exposición al rayo. El riesgo se relaciona con la posibilidad de pérdidas de vidas humanas, la pérdida del suministro de energía, la pérdida o graves daños de viene El presente documento contiene el estudio del nivel de riesgo ante descargas atmosféricas para las instalaciones de EDIFICIO SAN MARCOS ubicado en la ciudad de Bogotá, dentro del marco de la normatividad colombiana vigente. Los cálculos efectuados se basan en la norma técnica colombiana NTC 4552-2 y en la norma internacional IEC 62305-2. La evaluación del nivel de riesgo involucra un gran número de variables, factores, criterios y cálculos por lo cual es necesario utilizar una herramienta informática que permita el manejo eficiente de los datos. El presente estudio utiliza como soporte el software RISK LIGHTNING, el cual fue implementado sobre la norma técnica colombiana siguiendo como modelo el asistente de evaluación de riesgo de la IEC, con algunas variaciones respecto a esta norma internacional. El núcleo del estudio de riesgo está constituido por los resultados de cálculo mostrados en los ANEXOS del informe, los cuales fueron calculados mediante la aplicación del software. A partir de estos resultados se derivan una serie de conclusiones y recomendaciones que resumen las condiciones de riesgo para la estructura. No está dentro del alcance del presente estudio hacer una exposición detallada de la metodología de cálculo de riesgo, sin embargo se incluye un marco teórico general con los conceptos fundamentales implicados en la valoración del riesgo. Si se desean mayores detalles se debe consultar directamente la norma NTC 4552-2, para lo cual se pueden seguir las indicaciones contenidas en cada cláusula del programa, en donde se encontrara una referencia directa al artículo o tabla aplicable de la norma.

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TORRE SAN MARCOS

ESTUDIO DEL NIVEL DE RIESGO ANTE DESCARGAS ATMOSFERICAS SEGÚN NTC 4552 / IEC 62305 PARA EL EDIFICIO TORRE SAN MARCOS

INTRODUCCIÓN

El riesgo ante descargas atmosféricas se define como la probabilidad de una pérdida anual promedio en una estructura o un servicio (potencia, telecomunicaciones etc.) como consecuencia de una descarga atmosférica. A partir de la entrada en vigencia del Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas RETIE (Resolución 181294 de 06 de agosto de 2008), las instalaciones de uso final donde se tenga alta concentración de personas, tales como, Viviendas Multifamiliares, edificios de oficinas, hoteles, centros de atención médica, lugares de culto, centros educativos, centros comerciales, industrias, supermercados, parques de diversión, prisiones, aeropuertos, cuarteles, debe hacerse una evaluación del nivel de riesgo por exposición al rayo. El riesgo se relaciona con la posibilidad de pérdidas de vidas humanas, la pérdida del suministro de energía, la pérdida o graves daños de viene El presente documento contiene el estudio del nivel de riesgo ante descargas atmosféricas para las instalaciones de EDIFICIO SAN MARCOS ubicado en la ciudad de Bogotá, dentro del marco de la normatividad colombiana vigente. Los cálculos efectuados se basan en la norma técnica colombiana NTC 4552-2 y en la norma internacional IEC 62305-2. La evaluación del nivel de riesgo involucra un gran número de variables, factores, criterios y cálculos por lo cual es necesario utilizar una herramienta informática que permita el manejo eficiente de los datos. El presente estudio utiliza como soporte el software RISK LIGHTNING, el cual fue implementado sobre la norma técnica colombiana siguiendo como modelo el asistente de evaluación de riesgo de la IEC, con algunas variaciones respecto a esta norma internacional. El núcleo del estudio de riesgo está constituido por los resultados de cálculo mostrados en los ANEXOS del informe, los cuales fueron calculados mediante la aplicación del software. A partir de estos resultados se derivan una serie de conclusiones y recomendaciones que resumen las condiciones de riesgo para la estructura. No está dentro del alcance del presente estudio hacer una exposición detallada de la metodología de cálculo de riesgo, sin embargo se incluye un marco teórico general con los conceptos fundamentales implicados en la valoración del riesgo. Si se desean mayores detalles se debe consultar directamente la norma NTC 4552-2, para lo cual se pueden seguir las indicaciones contenidas en cada cláusula del programa, en donde se encontrara una referencia directa al artículo o tabla aplicable de la norma.

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INDICE

1 OBJETIVO 3 2 INFORMACION DE ENTRADA 3 3 DIVISION DE LA ESTRUCTURA EN ZONAS Zs 5 4 DEFINICIONES GENERALES 5

4.1 FUENTES DE DAÑOS 5

4.2 TIPOS DE DAÑOS 5

4.3 TIPOS DE PÉRDIDAS 5

4.4 RIESGO 6

4.5 PROBABILIDAD DE DAÑO PX 6

4.6 NÚMERO ANUAL N DE EVENTOS PELIGROSOS 6 4.6.1 Calculo de la DDT 7 4.6.2 Cálculo de áreas efectivas 8

5 PROCEDIMIENTO GENERAL DE CÁLCULO DE RIESGO 9

5.1 IDENTIFICACION DE COMPOMPONENTES DE RIESGO 10

5.2 EVALUACION DE LAS COMPONENTES DE RIESGO 10

5.3 RIESGO TOLERABLE 11

6 CONCLUSIONES 14

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1 OBJETIVO

La necesidad de implementar un sistema de protección, las ventajas económicas de la instalación de un sistema de protección y la selección de las medidas y sistemas de protección más adecuadas se deben determinar en términos del manejo del nivel de riesgo existente en la estructura a proteger, por lo tanto, el estudio de riesgo es una condición previa e ineludible para al diseño de un sistema de apantallamiento o la valoración de las condiciones de operación de un sistema de protección existente.

2 INFORMACION DE ENTRADA

2.1. DATOS DEL CLIENTE

• Nombre: ROCK-AR INGENIERIA EU

• NIT: 900.228.321-4 2.2. DATOS DEL PROYECTO

• Nombre: Torre San Marcos

• Dirección: Calle 40 No. 8 – 28/30/68

• Ciudad: Bogotá D. C.

• Tipo de Uso: Residencial

• Tipo de Inmueble: Edificio de Habitaciones

• Construcción: Nuevo

• Número de Plantas: Seis (6) Plantas y dos (2) Sótanos

• Altura del inmueble (h): 22.70 m

• Largo del inmueble (L): 41.30 m.

• Ancho del inmueble (W): 12 m.

• Área total aproximada: 780. m²

• Área total construida: 9969.9 m²

• Año de Construcción: 2011

2.3. DATOS TÉCNICOS DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA DEL PROYECTO

• Carga solicitada: 300 KVA (De la derivación del Operador de Red)

• Nivel de Tensión MT: 11.4. Kv.

• Nivel de Tensión BT: 0.208 /0.120 KV.

• Sistema Eléctrico: Trifásico Tetrafilar

Acometida Eléctrica:

• Instalación: Subterráneo

• Canalización: Subterráneo

• Calibre Conductores: Cable XLPE (3 x 2/0 AWG) THHN 90°

2.4. DATOS GEOGRÁFICOS DEL PROYECTO.

• DDT: 1 rayo / km2 x año (Ver Anexo A)

• Altitud: 2586 msnm

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• Latitud: 4º 37' 12" Norte

• Longitud: 74º 03' 07.71" Occidente

• Nivel Ceraúnico: 120 días tormentosos al año (Ver anexo B)

Figura No 1: Fotografía satelital de Torre San Marcos en la ciudad de Bogotá D. C.

La información requerida para el cálculo del nivel de riesgo se puede clasificar en siete grupos: 1. Dimensiones de la estructura: comprende las dimensiones de la estructura en estudio y de estructuras

aledañas conectadas por acometidas de servicios. 2. Características de la estructura: comprende factores tales como el tipo de suelo en la estructura, el riesgo

de fuego existente, las características del cableado etc. 3. Condiciones de uso de la estructura: comprende factores tales como el número de personas presentes en la

estructura, el tiempo de exposición, el costo de las posibles perdidas etc. 4. Influencia del medio ambiente: comprende factores como el nivel ceraunico de la zona (actividad

atmosférica), la localización y entorno de la estructura etc. 5. Tipos de posibles pérdidas: factor que toma en cuenta las posibles consecuencias de una descarga

atmosférica en o cerca de la estructura. 6. Las características de las acometidas de servicios: factor que toma en cuenta los efectos de las descargas

atmosféricas sobre las acometidas eléctricas y de telecomunicaciones.

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7. Nivel de protección existente o diseñado: finalmente se tiene en cuenta para la valoración del nivel de riesgo ante descargas atmosféricas, la presencia de sistemas de pararrayos, descargadores de sobre tensiones etc., en caso de existir. Para el caso de estructuras en fase de diseño las medidas de protección se seleccionan y se coordinan hasta alcanzar un nivel de riesgo aceptable de acuerdo con la norma.

La información correspondiente al proyecto EDIFICIO TORRE SAN MARCOS fue tomada de los planos suministrados por el cliente. El conjunto completo de información y variables que se tuvieron en cuenta para el proyecto se muestra en el ANEXO 1 – DATOS DE ENTRADA (ver capitulo 3 del presente informe), organizados de acuerdo con el formato del panel de ingreso del programa de cálculo de nivel de riesgo.

3 DIVISIÓN DE LA ESTRUCTURA EN ZONAS Zs

Para el caso presente, se plantea la totalidad de la construcción como una única zona, dadas sus características.

4 DEFINICIONES GENERALES

4.1 FUENTES DE DAÑOS

La corriente de rayo es la fuente primaria de daño. A continuación se definen las fuentes con relación a la posición del punto de impacto de la descarga eléctrica para el presente caso (Tabla 3 NTC 4252-2).

Fuente de daño Descripción

S1 Descargas sobre la estructura

S2 Descargas cercanas a la estructura

S3 Descargas sobre las acometidas de servicios

S4 Descaras cercanas a las acometidas de servicios

4.2 TIPOS DE DAÑOS

Una descarga atmosférica puede causar daños dependiendo de las características del objeto a proteger. Para efectos de aplicación práctica de evaluación de riesgo se distinguen los daños básicos listados a continuación (Tabla 4 NTC 4552-2).

Tipo de daño Descripción

D1 Lesiones a seres vivos

D2 Daños físicos

D3 Fallas de sistemas eléctricos y electrónicos

D4 Pérdidas de valor económico

4.3 TIPOS DE PÉRDIDAS

Cada tipo de daño, solo o en combinación con otros, puede producir una diferente perdida consecuente en el objeto a ser protegido. El tipo de perdida que puede aparecer depende de las características del objeto en si mismo y su contenido. Los siguientes tipos de perdidas pueden ser tomados:

Page 6: Analisis de Riesgo

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Tipo de pérdida Descripción

L1 Pérdidas de vidas humanas

L2 Pérdidas de servicios públicos

L3 Perdidas de patrimonio cultural

L4 Pérdidas de valor económico (estructura y su contenido)

Las pérdidas se refieren a la cantidad media relativa de un particular tipo de daño causado por una descarga eléctrica, considerando tanto sus efectos directos como indirectos. Su valor depende del número de personas y el tiempo durante el cual permanecen en el lugar peligroso, el tipo e importancia de los servicios suministrados al público y el valor de los bienes afectados por los daños. Los tipos de perdidas calculadas para el proyecto se muestran en detalle en el ANEXO 5 y dependen de los parámetros definidos en los datos de entrada del programa en el ANEXO 1. 4.4 RIESGO

El riesgo es el valor promedio de pérdidas anuales y debe ser evaluado para los tipos de perdida asociados a la estructura. Los riesgos a evaluar en la estructura se definen a continuación:

Riesgo Descripción

R1 Riesgo de pérdida de vida humana

R2 Riesgo de pérdida de servicio público

R3 Riesgo de pérdida de patrimonio cultural

R4 Riesgo de pérdida de valor económico

Cada tipo de daño, solo o combinado con otros, puede producir diferentes tipos de perdida en el objeto a proteger. 4.5 PROBABILIDAD DE DAÑO PX

La evaluación de la probabilidad de daño se efectúa según los criterios, tablas y notas de los numerales 6.6.1 a 6.6.10 de la NTC 4552. Las probabilidades de daños dependen de las medidas de protecciones existentes, por lo tanto cuando no se cuenta con medidas de protecciones el valor de probabilidad Px será igual a 1. Dependiendo de las medidas de protecciones existentes o propuestas, el valor de probabilidad adoptara valores inferiores a 1. Para las condiciones del del proyecto las probabilidades correspondientes se muestran en el ANEXO 4. 4.6 NÚMERO ANUAL N DE EVENTOS PELIGROSOS

El número anual N de descargas que afectan un objeto a ser protegido depende de la actividad atmosférica de la región donde se localiza la estructura y de sus características físicas. Generalmente se acepta que este número es el producto de la densidad de rayos a tierra por el área efectiva del elemento a ser protegido por un factor de corrección.

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El cálculo del número anual de eventos peligrosos sigue la siguiente ecuación general:

NX=DDT*AX*CX*10-6

En donde: DDT = Densidad de rayos a tierra (rayos/Km2-año AX = Área efectiva de la estructura m

2.

CX = Factor de corrección. Los valores de AX y CX se valoran para cada Nx particular de acuerdo con los criterios, tablas y notas de los numerales 6.5.1 a 6.5.5 de la NTC 4552 – 2. El conjunto completo de eventos peligrosos para la estructura en estudio y sus en el ANEXO 2. 4.6.1 Calculo de la DDT

La densidad de descargas a tierra (DDT) para Colombia se calcula de acuerdo a la Norma así:

56.10017.0 NCDDT =

En donde el nivel ceráunico (NC), para la ubicación de la estructura se evalúa de acuerdo con las curvas de nivel del mapa Colombiano de niveles ceráunicos, elaborado por el convenio entre la Universidad Nacional de Colombia e ISA. Se tomó 1 como valor de la DDT, acorde con la información contenida en la NTC 4552 (Figura A.10 NTC 4552-1 1999).

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Mapa de Iso-niveles ceráunicos para Colombia. NTC 4552-1, Anexo B

4.6.2 Cálculo de áreas efectivas

El área efectiva de la estructura se define como la zona expuesta con probabilidad de impacto directo de descargas atmosféricas, comprende tanto la estructura en si misma como la región circundante y en caso de existir acometidas de servicios, las áreas de exposición asociadas a tales acometidas.

Bogotá

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El cálculo de las áreas efectivas debe hacerse de acuerdo con los numerales 6.5.1 a 6.5.5 de la NTC 4552-2 El conjunto de áreas efectivas calculadas para el proyecto se muestra el ANEXO 3.

5 PROCEDIMIENTO GENERAL DE CÁLCULO DE RIESGO

La valoración general de la necesidad de protección se hace teniendo en cuenta el marco de la NTC 4552 e IEC62305, de acuerdo con el primer tomo de dicha norma serán considerados los siguientes riesgos para valorar la necesidad de protección contra rayos de un objeto: Riesgos R1 para una estructura Riesgos R2 de pérdida de servicio público Riesgos R3 de pérdida de patrimonio cultural Riesgos R4 de pérdida de valor económico Para el tipo de riesgo a analizar debe aplicarse el procedimiento descrito a continuación (NTC 4552 – 2 Fig. 2).

Identificar objeto a ser protegido, definir zonas

Identificar tipo de pérdidas relacionada con la estructura y sus acometidas de servicio

Paca cada tipo de pérdida:

o Identificar el riesgo tolerable RT o Identificar y calcular todos los

componentes de riesgo RX

Calcular R = Σ RX

RX > RT

Estructura o servicio protegido para este tipo de

pérdida

NO

SI

Instalar medidas de protección adecuadas para reducir R

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5.1 IDENTIFICACION DE COMPOMPONENTES DE RIESGO

Para cada tipo de perdida se definen a continuación las componentes de riesgo asociadas:

Fuente de daño Descargas sobre la

estructura S1

Descargas cercanas a la estructura S2

Descargas sobre las acometidas de

servicios S3

Descargas cercanas a las acometidas de

servicios S4

Componente de riesgo RA RB RC RM RU RV RW RZ

Riesgo para cada tipo de pérdida

R1 X3 X X

14 X

14 X

5 X

5 X

145 X

145

R2 X X4 X

4 X

5 X

45 X

45

R3 X X5

R4 X23

X X4 X

4 X

25 X

5 X

45 X

45

1. únicamente para estructura con riesgo de explosión, y para hospitales u otras estructuras en donde la falla

de sistemas internos ponga en peligro la vida humana. 2. únicamente para propiedades en donde pueda haber pérdida de animales. 3. únicamente se calcula para exteriores. 4. únicamente se calcula si existe equipo sensible. 5. se debe calcular para cada tipo de acometida de servicios (alimentación eléctrica y telecomunicaciones). RA Componente relacionada con las lesiones a seres vivos causadas por tensiones de paso y contacto. RB Componente relacionada con daños físicos causados por chispas peligrosas dentro de la estructura

causando fuego o explosión. RC Componente relacionada con la falla de sistemas internos causada por IER. RM Componente relacionada con la falla de sistemas internos causada por IER. RU Componente relacionada con lesiones en seres vivos causado por tensiones de contacto dentro de la

estructura, debido a corrientes de rayo que fluyen a través de la acometida de servicios. RV Componente relacionada con los daños físicos debido a corrientes de rayo transmitidas a través de la

acometida de servicios. RW Componente relacionada a falla de sistemas internos causados por sobre tensiones inducidas sobre las

acometidas y transmitida a la estructura. RZ Componente relacionada a fallas de sistemas internos causados por sobre tensiones inducidas sobre

las líneas de acometida y transmitida a la estructura. 5.2 EVALUACION DE LAS COMPONENTES DE RIESGO

El cálculo de las componentes de riesgo se efectúa mediante la siguiente ecuación general:

RX=NXPXLX

En donde: NX = Número de eventos peligrosos PX = Probabilidad de daño LX = Perdida consecuente Las formulas generales de cálculo para cada componente de riesgo se listan a continuación:

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TORRE SAN MARCOS

RA = ND*PA*LA RB = ND*PB*LB RC = ND*PC*LC RM = NM*PM*LM RU = (NL+NDa)*PU*LU RV = (NL+NDa)*PV*LV RW = (NL+NDa)*PW*LW RZ = (Ni-NL)*PZ*LZ

R’B = ND*P’B*L’B

R’C = ND*P’C*L’C

R’V = (NL+NDa)*P’V*L’V

R’W = (NL+NDa)*P’W*L’W

R’Z = (Ni-NL)*P’Z*L’Z

El calculo específico de cada NX, PX y LX para cada componente de riesgo se efectúa según los criterios, tablas y notas de los numerales 6.5.1 a 6.7.5.13 de la NTC 4552 -2. Los valores calculados para todos y cada uno de los riesgos relacionados con la estructura en estudio se muestran en detalle en el ANEXO 6. 5.3 RIESGO TOLERABLE Finalmente se calcula el riesgo total para cada tipo de perdida como la suma de las respectivas componentes de riesgo, de acuerdo a lo indicado en la tabla del numeral 5.1. Es de resaltar que el riesgo total no es en algunos los casos la suma algebraica de todos los componentes sino únicamente de aquellos que apliquen a las condiciones de la estructura en estudio y que corresponden a las condiciones indicadas en los datos de entrada del ANEXO 1. Los valores representativos de riesgo tolerable RT se muestran en la Tabla 7 de la NTC 4552-2 y se transcriben a continuación:

6 EVALUACIÓN SIN SITEMA DE PROTECCIÓN EXTERNO

Se realizó una primera evaluación sin sistema de protección externo, obteniendo los siguientes resultados:

Tipo de perdida RT

Pérdidas de vidas o lesiones permanentes 10-5

Pérdida de servicio público 10-3

Pérdida de patrimonio cultural 10-3

Pérdida de valor económico 10-3

Page 12: Analisis de Riesgo

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RESUMEN GENERAL DEL NIVEL DE RIESGO RESULTANTE

Simbolo DescripciónReferencia

IEC 62305Zona 1 TOTAL

R1 Riesgo de pérdida de vidas humanas en una estructura 4.2.1;4.3 2.19E-05 2.19E-05

R2 Riesgo de pérdida de servicios públicos en una estructura 4.2.1;4.3 1.82E-04 1.82E-04

R3 Riesgo de pérdida de patrimonio cultural en una estructura 4.2.1;4.3 0.00E+00 0.00E+00

R4 Riesgo de pérdida de valor económico en una estructura 4.2.1;4.3 3.99E-05 3.99E-05

CONCLUSIÓN

SimboloControl de riesgo

Riesgo

Tolerable

R1 RIESGO FUERA DE LÍMITES 1.00E-05

R2 OK!!! RIESGO CONTROLADO 1.00E-03

R3 OK!!! RIESGO CONTROLADO 1.00E-03

R4 OK!!! RIESGO CONTROLADO 1.00E-03 Evaluando la composición de R1, acorde con la fuente de daño, se obtiene lo siguiente:

COMPOSICION DEL RIESGO R1 EN RELACION CON LA FUENTE DE DAÑO

Simbolo DescripciónReferencia

IEC 62305Zona 1 TOTAL

RD Riesgo para una estructura por descargas en la estructura 4.3.1 2.19E-05 2.19E-05

RI

Riesgo para una estructura por descargas no directas en la

estructura 4.3.1 0.00E+00 0.00E+00

TOTAL 2.19E-05 2.19E-05 Así mismo, el valor de RD es debido a RB (descargas en la estructura).

7 SELECCIÓN DE LAS MEDIDAS DE PROTECCIÓN

La evaluación realizada en el numeral anterior, nos permite concluir que la edificación bajo estudio requiere la implementación de medidas de protección y que adicionalmente, dichas medidas consisten en la implementación de un sistema de protección tal que permita reducir el valor de RB, lo cual se logra mediante la implementación de un SIPRA nivel IV. Asumiendo la existencia de un SIPRA nivel IV, se obtiene lo siguiente:

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TORRE SAN MARCOS

RESUMEN GENERAL DEL NIVEL DE RIESGO RESULTANTE

Simbolo DescripciónReferencia

IEC 62305Zona 1 TOTAL

R1 Riesgo de pérdida de vidas humanas en una estructura 4.2.1;4.3 4.37E-06 4.37E-06

R2 Riesgo de pérdida de servicios públicos en una estructura 4.2.1;4.3 1.81E-04 1.81E-04

R3 Riesgo de pérdida de patrimonio cultural en una estructura 4.2.1;4.3 0.00E+00 0.00E+00

R4 Riesgo de pérdida de valor económico en una estructura 4.2.1;4.3 2.24E-05 2.24E-05

CONCLUSIÓN

SimboloControl de riesgo

Riesgo

Tolerable

R1 OK!!! RIESGO CONTROLADO 1.00E-05

R2 OK!!! RIESGO CONTROLADO 1.00E-03

R3 OK!!! RIESGO CONTROLADO 1.00E-03

R4 OK!!! RIESGO CONTROLADO 1.00E-03 Obteniendo un nivel de riesgo dentro de los valores recomendados. 7.1 SISTEMA DE PROTECCIÓN EXTERNO

Acorde con la evaluación realizada y cuyos anexos forman parte de este estudio, se diseñó el sistema de protección externo que se muestra en los planos anexos y del cual se muestra a continuación algunos de los resultados de la aplicación del método de la esfera rodante, que para el caso se hizo con R= 55 m, acorde con la evaluación obtenida. El sistema está conformado por terminales de captación de cobre de 5/8” x 1m colocados en la parte superior del edificio y conectados entre sí como se muestra en los planos. Los conductores de bajada serán en cable de cobre desnudo 1/0 instalados de manera rectilínea y vertical, siguiendo el camino más corto y directo a tierra. Los conductores de bajada pueden instalarse sobre la superficie o en el interior de la pared y deberá colocarse juntas de control a la llegada de los conductores al sistema de puesta a tierra, las cuales deberá poder abrirse con la ayuda de una herramienta y en funcionamiento normal deben permanecer cerradas. La resistencia de puesta a tierra deberá ser menor a 10 ohm (medida a una frecuencia diferente de la industrial y sus múltiplos) y conectada equipotencialmente a los otros sistemas de puesta a tierra.. El sistema de puesta a tierra estará conformado por electrodos de cobre (de 5/8” x 2.40 m) verticales conectados con cada conductor de bajada y a una profundidad de al menos 0.5m.

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7.2 SISTEMA DE PROTECCIÓN INTERNO

Teniendo en cuenta que la reducción del nivel de riesgo se logra mediante la implementación de in sistema de protección contra rayos nivel IV, es necesario instalar DPS’s acorde con este nivel, de 50-80 KA:

8 CONCLUSIONES

Los resultados del estudio de riesgo ante descargas atmosféricas para el proyecto se resumen en las siguientes conclusiones y recomendaciones: 1. Se suministra el formulario conteniendo las variables necesarias para la valoración de riesgo y el diseño del

sistema de protección integral contra descargas atmosféricas. La información contenida en este formulario se revisa y acepta por parte del cliente.

2. Se evaluó el nivel de riesgo ante descargas atmosféricas para la estructura del edificio de SAN MARCOS, aplicando la metodología de la NTC 4552-2 y empleando como herramienta de cálculo el programa NTC 4552 - 2 RISK LIGHTNING.

3. Se calcularon cada uno de los índices de riesgo de pérdidas. 4. La estructura en estudio no es un edificio de patrimonio histórico por lo cual no aplica la valoración del

riesgo correspondiente. 5. Se consideró toda la instalación como una zona única. 6. La totalidad de los componentes de riesgo calculados para la estructura se pueden consultar a continuación

en el ANEXO 6. 7. Los cálculos efectuados dieron como resultado niveles de riesgo inferiores al valor máximo tolerables, bajo

las consideraciones planteadas.

Page 15: Analisis de Riesgo

TORRE SAN MARCOS

8. Se requiere la implementación de un sistema de protección contra rayos, para lo cual se adjunta los planos de ubicación de terminales de captación y demás componentes del sistema. Los conductores de bajada deben conectarse a los conectores del sistema de captura y trazarse verticalmente hasta los conectores del sistema de puesta a tierra. Si, por razones constructivas, los conductores de bajada no pueden instalarse en la superficie, deberían instalarse en ranuras abiertas en los ladrillos. En este caso, deben tomarse medidas para mantener las distancias de seguridad entre los conductores de bajada y cualquier parte metálica del interior de la estructura.

9. Se requiere instalar DPS en el tablero principal, acorde con las especificaciones suministradas en el anexo. Igualmente, se debe instalar DPSs en las líneas telefónicas.

10. Se suministra la guía general de seguridad durante tormentas eléctricas

• Deberá garantizarse en todo momento que el Sistema de Puesta a Tierra del DPS esté conectado a la puesta de tierra del terminal o a la instalación que se encuentra protegiendo.

• De igual manera el Sistema de Puesta a Tierra general del Proyecto TORRE SAN MARCOS, EDIFICIO DE HABITACIONES, deberá garantizar la dispersación y disipación de las corrientes de falla. En todo caso deben cumplir con los lineamientos de la Resolución 181294 del 06 de agosto de 2008 (RETIE) y la NTC 2050, Código Eléctrico Colombiano.

• Se deben de instalas interruptores termomagneticos selectivos y coordinados a fin de evitar que el interruptor de corriente de defecto quede desconectado por acción del Descargador.

• Para las conexiones de los DPS se debe utilizar la misma sección del conductor junto con las demás características técnicas, utilizados para los conductores de Fase. Para el Neutro hasta la máxima sección nominal de la protección.

• Para la conexión del conductor neutro se debe tener en cuenta que este soporta considerablemente las corrientes de descargas atmosféricas y por lo consiguiente se recomienda que debe tener una sección de conductor mínima de 13.29 mm² (No 6 AWG).

• La sección del conductor de la línea de tierra del DPS se calcula de la misma manera que la sección de las líneas de la equipotencialización principal, para nuestro el caso se tomara un No 8 AWG

• Las instalaciones eléctricas, sólo se aceptan como regímenes de conexión a tierra en baja tensión los de conexión sólida (TN-C-S o TN-S) o de impedancia limitadora.

• Queda expresamente prohibido el régimen en el cual las funciones de neutro y de protección las cumple el mismo conductor (TN-C).

• Se escogió la categoría B.

• Como norma general y para evitar incrementos de tensión en la impedancia de la línea, las conducciones a los DPS deberán ser siempre lo más corta que se pueda.

• Se debe evitar a todo momento niveles de humedad por encima en los indicados en la tabla de datos técnicos, para garantizar un óptimo funcionamiento de los DPS.

• Se recomienda revisar el funcionamiento de los DPS en periodos de dos a cuatro años, así tras la incidencia de descargas atmosféricas directas.

• No se debe tender directamente en paralelo líneas protegidas y no protegidas a fin de evitar posibles acoplamientos de sobretensiones de las líneas no protegidas en las líneas protegidas, deberán separarse con un sistema de apantallamiento o en su defecto por una adecuada distancia.

• Los componentes del SIPRA tienden a perder su efectividad después de los años debido a la corrosión, daños relacionados con el tiempo, daños mecánicos y daños ocasionados por rayos.

• La inspección y programas de mantenimiento deben ser especificados por una autoridad, el diseñador e instalador del SIPRA, junto con el propietario de la estructura o un representante.

• Para llevar a cabo el trabajo de mantenimiento y para realizar las inspecciones de un SIPRA los dos programas, la inspección y mantenimiento deben estar coordinados.

• El mantenimiento de un SIPRA es importante incluso aun cuando el diseñador haya tomado precauciones especiales adicionales a los requisitos de la norma, tales como protección adicional

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TORRE SAN MARCOS

contra la corrosión y sobredimensionamiento de los componentes del SIPRA de acuerdo con su nivel de exposición contra rayos y a factores ambientales.

• Las características mecánicas y eléctricas de un SIPRA deben mantenerse totalmente a través de la vida útil del SIPRA, con el fin de ajustarse a los requisitos de esta norma.

• Puede ser necesario modificar el SIPRA, si las modificaciones se llevan a cabo sobre la edificación, sobre sus equipos o si es alterado el propósito para el cual el utilizado el edifico.

• Si una inspección muestra que las reparaciones son necesarias, estas deben ser realizadas sin retraso y no ser pospuestas hasta el próximo ciclo de mantenimiento.

• Nota aclaratoria: Ningún sistema de sistema de protección contra rayos es completamente eficaz, por

lo tanto las medidas de protección que se adopten deben ir acompañadas de un programa de

concientización y capacitación respecto al riesgo presente ante las tormentas eléctricas; la señalización

de lugares seguros e inseguros, rutas de evacuación y la puesta en conocimiento de la población y del

Proyecto TORRE SAN MARCOS, EDIFICIO DE HABITACIONES, y las demás las medidas y procedimientos

que minimicen accidentes y riesgos para los usuarios que se deben cumplir.

11. Las memorias completas de cálculo del proyecto se pueden consultar en los respectivos ANEXOS consignados a continuación.

Claudia Cruz Ingeniera Electricista MP CN205-5825

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