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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.