mc pd ee 001 co malla pd

Documento: MC-PD-EE-001-CO

MEMORIA DE CÁLCULOPUESTA A TIERRA PLANTA DEPURADORA PD

CÁLCULO DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRAPLANTA DEPURADORA

Para el cálculo de la malla de puesta a tierra se parten de las siguientes consideraciones de cálculo: Debido a que no se cuenta con valores exactos de la potencia de cortocircuito en el punto de

acometida, se parte de un valor elevado, aún siendo esta una hipótesis de cálculo desfavorable dada la gran distancia entre la subestación EPEC y la cabina de la planta depuradora. Se toma un valor de 10 MVA a bornes de la cabina de medición.-

Se considera que la impedancia en toda la cabina de medición y maniobras de EPEC es cero, de modo que toda la potencia de cortocircuito esta presente en el alimentador de 13,2 KV.-

Debido a que en este caso es de gran dificultad el “incado” de jabalinas, se trabajará y fundamentará el cálculo en tender dispersores en forma horizontal (chicotes de cable de la misma malla de 3 mts de longitud) directamente enterrados sobre la cama de carbonilla/ventonita que forma la malla. De esta manera la resistividad a la profundidad de la jabalina será igual que la de la malla.

1. Determinación de la corriente máxima de falla a tierra:

En salida de cabina de medición: Sko= 10 MVA. Determinaremos la potencia de cortocircuito a bornes de entrada de la cabina de medición.

Impedancia equivalente en 13,2 KV:

Zeq’= Un2 / Sko = 13,22 / 10 = 17,424

Zeq’= 17,424

Impedancia alimentador:

Desde la cabina de medición y maniobras, hasta la subestación se tenderá un conductor de 3x1x25 mm2 de sección, subterráneo:

Tendido subterráneo (180 mts)Zc= 0,727 + j 0,185 /KmZeq1= Zc x L = (0,727 + j 0,185) x 0,180 = 0,1308 + j 0,0333

Zeq”= Zeq1 = 0,1308 + j 0,0333 Zeq”= 0,1349

Impedancia total desde la subestación a bornes de la cabina:

Zt = Zeq’ + Zeq

” 17,424 + 0,1349 Zt = 17,5589

Benito Roggio – Electroingeniería S.A.Consorcio de Cooperación – Colectores cloacales, estaciones elevadoras y planta depuradora de la ciudad de Villa Carlos Paz

Hoja 1 de 5



Corriente de cortocircuito a bornes de la cabina:

Ik= c x U / (3 x Zt)Con: U: tensión nominal trifásiva (en KV)

c: coeficiente de tensión adicional (1 para línea alejada del generador)

Ik= 1 x 13,2 / (3 x 17,5589)

Ik= 434,54 A (9,92 MVA)

2. Sección mínima del conductor:

Sm= Ik / Con: Ik: corriente máxima de falla a tierra (en A)

: densidad de corriente máxima para el Cu (en A/mm2)

Sm= 434,54 / 114Sm= 3,811 mm2 (se adopta sección mínima exigida de 50 mm2)

S=50 mm2

3. Tensión máxima de paso y de contacto admisible según IEEE:

Tensión de paso:

Epm= (116 + 0,7 x s) / tCon: s: resistividad superficial (1000 .m para suelo de hormigón)

t: tiempo de permanencia de la falla (1 seg.)

Epm= (116 + 0,7 x 1000) / 1

Epm= 816 V

Tensión de contacto:

Ecm= (116 + 0,17 x s) / tEcm= (116 + 0,17 x 1000) / 1

Ecm= 286 V


Hoja 2 de 5



4. Longitud teórica de la malla:

Ltm= (0,7 x m x Ik ) / Epm

Con: m: resistividad promedio del terreno a la profundidad de implantación de la malla (85 .m)

Ltm= (0,7 x 85 x 434,54) / 816

Ltm= 31,685 mts

Se adopta una malla según plano adjunto (PL-PD-EE-001-A) con:

LM= 192,20 mts

5. Resistencia de la malla:

Rm= (m/2d) + (m/LM)Con: d: diámetro equivalente de la malla (d=4xA/)

A: área de la malla

A= a x b = 8,8x8 = 70,4 m2

d= 4xA/)= 4x70,4/ = 9,46 m

Rm= [85/(2x9,46)] + (85/192,20)

Rm= 4,934

6. Resistencia de contacto de las jabalinas:

Resistencia unitaria por jabalina:

Rj= j / (2 Lj) x Ln (4 Lj / j)Con: j: resistividad del terreno a la profundidad de la jabalina (85 .m)

Lj: longitud de la jabalina (chicote de cable considerado como tal): 2 mtsj: diámetro de la jabalina (cable de 50 mm2): 0,008 mts

Rj= 85 / 2xx2) x Ln (4x2/0,008)

Rj= 46,724


Hoja 3 de 5



Resistencia equivalente de “n” jabalinas:Dado que a/l 2 se considera que K2

Con: a: distancia entre jabalinasl: longitud de las jabalinasK: factor para puesta a tierra en paralelon: cantidad de jabalinas (8)

Rej= Rj / K= 46,724 / 8

Rej= 5,840

7. Resistencia total:

RT= RmxRej / (Rm+Rej)RT= 4,934x5,840 / (4,934+5,840)

RT= 2,674

8. Corriente a dispersar por la malla:

IM= Ik x RT/Rm

IM= 434,54 x 2,674 / 4,934

IM= 235,5 A

9. Corriente a dispersar por la jabalina

IJ= Ik x RT/Rej

Ij= 434,54 x 2,674 / 5,840

IJ= 198,96 A

10. Verificación tensión de contacto:

Uc= 0,7 x m x IM/ LM

Uc= 0,7 x 85 x 235,5 / 192,20

Uc= 72,90 V

11. Verificación tensión de paso:

Up= 0,16 m IM / LM.h Con: h: profundidad de la malla

Up= 0,16 x 85 x 235,5 / (192,20 x 0,8)

Up= 20,82 V


Hoja 4 de 5



12. Gradiente de potencial en el borde la malla:

Gp= m IM / (D/2)2

Con: D: diagonal mayor de la malla

Gp= 85 x 235,5 / (11,89)2

Gp= 141,59 V


Hoja 5 de 5

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