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TEORIAYDISEODESISTEMASDETIERRASSEGUNLASNORMASNOMEIEEE
11.PreguntasFrecuentes
Indice
OBJETIVO.ElobjetivodeestalistaesrecopilarlaexperienciadelosIngenierosqueproyectan,instalanyoperanlossistemasdetierrasydepuestaatierra,parabeneficiodelaprofesin.
3.PUESTAATIERRADEEQUIPOSELECTRONICOS
3.1Quventajastieneutilizarcablecontraconductoressencillosparaconectarunmotor?
Siesunmotoralimentadodeunarrancadornormal,eslomismo,pero,cuandoseestnutilizandoinversoreselectrnicos,elruidoelctricoemitidoesmuchomenor,ysedebeladistribucinuniformedelosconductores,incluyendoeldepuestaatierradentrodelcable.
5.PUESTAATIERRADEPROTECCIONATMOSFERICA
5.1Sonmejoreslospararrayosionizantes?
Despusdeaosdeaplicacin,noexisteunarespuestadefinitivaporquesusdetractoreshanencontradoqueenalgunoscasosfuncionanigualquelaspuntasFranklin.
5.2.Serequiereponerunavarillaelectrodoencadapostedealumbrado?
Estaprcticasehaceporlascompaaselctricasamericanas,yaquenormalmentelospostesdealumbradollevantambincircuitosdedistribucinconelneutrocorridoy,elneutrolovanaterrizandoalolargodelatrayectoriaenalgunospostes.Noesnecesarioparalospostesdealumbrado,aunquesepensarasuusocomopararrayos,yaqueelposteestaterrizadodefacto.
7.MEDICIONESDERESISTIVIDADPARADISEO
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7.1.Encasodedesconocerselaresistividaddeunterrenoy,decarecerdeaparato,cmoefectuamosunclculoprcticoparaelaborarnuestrosistemadetierras?
ElmtododeWennerdecuatropuntostrabajandoconelectricidada60Hz,nosproporcionaunalecturaaproximadayconservadora.
7.2.Cuandoseencuentraroca,qumtodosesugiereparamejorarlaresistividaddelterreno?
RomperlarocaeintroducirbentonitaouncompuestocomercialcomoelGEM.
8.MATERIALESDEPUESTAATIERRA
8.1.Porquseusa4/0ensubestaciones,sienclculosobtenemoscalibresmuchomenores?
Enrealidad,eslaexperienciademuchosingenierosdelascompaaselctricaslaquehadictadoesanormay,sehaceparaquesoporteholgadamentelosesfuerzosmecnicosdeunafalladondelaproteccinnooperesatisfactoriamenteyparaquenoobstantelosefectosdecorrosin,siempreexistaunabuenatierra.
8.2.Enlalnea8delMetrodelaciudaddeMxicoseemplealuminioparalareddetierras,loquenoapruebalaNormaNOM001SEDE1999?
Esunaviolacinalaseccin25083edelaNormacitada,pero,stanotienevigenciaenlascompaasdetreneselctricos.AdicionalmentesecomentaqueelsubsuelodelaCiudaddeMxicopermiteelusodedichometalysteseusparaabaratarlainstalacin.
8.3.Existenenelmercadoelectrodosdepuestaatierrapatentados.Sonbuenos?
Porlogeneralsyensuaplicacinseahorramuchotiempodeinstalacin,peronoquieredecirquetrabajenenformadiferentealosquemejorandoelterrenosepudierantener.
8.4.Culeslaseparacinmnimaentreelectrodosparaqueelefectomutuoseabajo?
Seconsideraenlasnormasaplicablesqueunadistanciaigualomayora3.0mentre2electrodosde3.0mdelargoesapropiado,y,enlogeneral,seutilizalaregladelamitaddelasumadelaslongitudesdecualquiertipodeelectrodo.
8.5.Enlibrosdetextosemencionaelusodelasalcomomedioqumicoparamejorarlaresistividad,escorrecto?
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Asfuelaprcticahastahaceunosaosenqueseestudielcaso.Lasalsediluyeporpresinosmticaenelterreno,ysto,alprincipio,mejoralaresistividaddelterreno.Pero,alpasodeltiempo,lacorrosinquesufrielmetalencontactoconlasalyladisminucinpaulatinadelaconcentracinsalina,elevannuevamentelaresistividad.Labentonita,consupropiedadderetencindeagua,eslomsrecomendadoactualmenteparamejorarunterreno,siempreycuandosemantengahmedo.
8.6.Porqusepermiteconectarunavarillaconuncalibre6AWGdeCobre,sinimportarlacorrientedefallao,calibredeconductoresdeacometidas?
Porquesehademostradoquelaresistenciadelelectrodohaciatierraeslalimitante,porloqueaunquesedesee,nopuedeconducirmayorcorriente.
8.7.Porquseprefierelatuberadelaguafraalacaliente?
Porquelatuberadeaguafra,enlamayoradeloscasos,tieneunatrayectoriamenoratierray,estmsencontactoconsta.
8.8.Elconductordepuestaatierradelasacometidas,seestcubriendoparaevitarsuroboconuntuboconduit.Escorrectoquesedejeaislado?
NilaNOM001SEDE1999nielNECseoponenaqueseaaisladoesteconductor,pero,esunhechoquesinoseaterrizaenambosextremoseltubometlico,elconductorpresentarunareactanciamuchomuyelevadaalacorrientedefalla,yesunaviolacinadichasnormas.
9.DISEODESISTEMASDETIERRA
9.1.Enelcasodeunasubestacindepedestal,cuyotransformadortieneunaconexindeltaestrella,essuficienteunavarilladetierracomodicelaNOM001SEDE1999?
Definitivamentenoysedebeinstalarunareddetierrascompletaporqueunafallaenelprimarioatierradentrodelgabineteelevaanivelesmuypeligrososelpotencialdepasoydecontacto.RealiceelclculosiexistedudaLaNormadeberaespecificarqueessuficientenicamenteensubestacionescuyotransformadorestconectadoEstrellaEstrellaconneutrocorridoYasehizolaobservacinalaSecretaradeEnergaparaaadirlanotaenfuturasedicionesdelaNorma
9.2.Enquinfluyenloshilosdeguardaenelclculodelareddetierrasdeunasubestacin?
Comoloshilosdeguardaunenlasestructurasmsimportantessoloinfluyenenlacorrientedefallaquecircularporlamalla,perolasrecomendacionesquesesiguencomoNorma(enNorteamricaempleamoslaIEEEStd1421991)[1.1]sonmuyconservadoras,yasseespecifica.Eimplcitamenteconsideranunfactordeaumentofuturodelniveldecortocircuito.
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9.3.Ensubestacionesindustriales,culeselnmerousualdepuntosdepuestaatierradecadaequipo?
Porconfiabilidad,dos,yconectadosacablesdistintosdelareddetierras.
9.4.Culesprofundidaddelamalladetierra?
TradicionalmentelaFacultaddeIngenieradeUNAMhaenseadoque0,60m,loquehahechoescuelaenMxico.Pero,elclculodebedecirsiescorrectaonoesaprofundidad.EnlosEstadosUnidos,enlosltimosaossehanutilizado0,45m(1.5pies)
9.5Ensubestacionesendesniveles,qupasaconlasmallasdetierras?
Eldiseosedivideenpartes,aunqueunidosenlosextremos.Yencasosextremos,cuandolosbusesestnindependientes,sondosomsdiseosindependientes.
9.6.Quhacersisetieneunaredmaldiseadaenunasubestacinenoperacin?
Sedeberconstruirotraconsiderandolanoexistenciadelaanterior.Ylaprcticasugiereunirconcableslasdosmallasdondeelclculolorequiera.
9.7.Lassubestacionesenazoteas,requierenonoreddetierras?
Paraaterrizarlasseempleaelprocedimientodetierraremota,yendondeseinstalenloselectrodosssetienequeconsiderarelpotencialdepasoydecontacto.Pero,enlaazoteano.
9.8.Seusapormotivosestticoseltezontleogravaensubestaciones?
Deningunamanera.Elusodepiedradealtaresistividadycongrandistanciadecontacto,enlacapasuperiordeunasubestacinpermitemallasmenoscostosasy,resuelveelproblemadeunpotencialdepasoocontactomuyelevado.Elasfaltotambinesunmaterialdealtaresistividadyseusaalternativamentepero,cuidado,lacapadebeserprofundaparaqueseaefectivaReferencia:ANSI/IEEEStd801986[9.3].
9.9.Encasodeobtenerseensubestacionesinterioresunpotencialdepasoocontactomuyelevado?
Serecomiendaunapelculadeplsticoentrelamalladetierrasylalosadeconcreto,parabajardichopotencial.Referencia:IEEEStd802000[9.3].
9.10.ConquvalordeX/Rserealizaelclculodecortocircuito,silacompaasuministradoranoloproporciona?
EmplearX/R=20
9.11.Siunaplantaindustrialtieneunamallaqueunetodoslosedificiosyestructuras,sepuedetenerotramallaindependientedentrodelaprimera?
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S,siemprequeesamallatengasuspropioselectrodosy,setengaunaseparacinconsiderableentreellas.
9.12.Qusehace,enelcasodetenerpotencialdetransferenciaporlapantalladeuncable?
Seusamultiaterrizarlapantalladelcable,porquelapantallanofuediseadaparaconducircorrientedefalla
9.13.Qucorrientedemallatomoparaunsistemadetierradeunfrigorficolocal,cuyaresolucincalculomuycostosaporloelevadodelacorrientedecortocircuitodelsistemadeBT,28600A?
Lasmallasdetierrasecalculandeacuerdoconlacorrienteprobabledemallaquepuedacircularporellas.Y,estacorrienteporelsuelo,sepresentacuandonoexisteunretornofrancoporunconductormetlico.Taleselcasodefallasenlaslneasareasensistemastrifsicos3hilos,lascualessonmuyescasamenteutilizadasenbajatensin.Lacapacidaddecortocircuitomencionadaesmuyelevadasieslacorrientemximaquepuedecircularporlamalla.Sieseeselcaso,sepuededarlavueltaalproblema,cambiandoeltipodecanalizacin,paraqueenunafallaprobable,lacorrientedefallacirculeporconductordepuestaatierra.
9.14.Y,cundoexistencorrientescirculantesentremallas?
Esosignificaqueseviolelprincipiodedarlesalidaalacorrientedefallaportransformador.Ref:ANSI/IEEEStd802000.[9.3].
12.MEDICIONESDERESISTENCIAATIERRAPARAMANTENIMIENTO
12.1.Esnecesarioalmedirlaresistenciadeloselectrodosatierraquelostrespuntosseencuentrenenlnearecta?
Esnecesarioquelospuntosseencuentrenseparadosvariasveceslalongituddelelectrodoparaquelagrficamuestreelaplastamientoenla"S",perosiellocaltieneproblemasparacolocarloselectrodosenlinearecta,sepuedenefectuarmedicionesconloselectrodosen"L"(a90grados)ylaslecturasobtenidassonmuycercanasalasreales,aunqueunpocomenores.
12.2.Cmosepuedemedirlaresistenciaatierradeunamallamuygrande(refineras,plantasgeneradoras,etc.)?
Enlaprctica,mediantelaunindevariasgrficasresultantesdelmtododetrespuntos.Todasellasdebenintersectarseenunvalorcercanoalaresistenciabuscada.
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030202RuelSA(Ingeniera)Len,Gto.MEXICO.