t dirigido - cesar moreno final

7/22/2019 T Dirigido - Cesar Moreno FINAL

1/183

UNIVERSIDAD PRIVADA BOLIVIANAFacultad de Ingeniera y Arquitectura

Carrera de Ingeniera Electromecnica

ANLISIS Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE PUESTA A

TIERRA DE LA LNEA DE ALTA TENSIN CHUSPIPATA

CARANAVI

INFORME DE PRCTICA EN EMPRESA

Presentado en cumplimiento parcial

de los requerimientos para optar al grado acadmico de

Licenciado en Ingeniera Electromecnica

ESTUDIANTE: Csar Moreno Ayarachi.

ASESOR: Ing. Andrs Morales Escobar

RESP. UNIDAD DE MANTENIMIENTO DE LNEAS - TDE

Cochabamba, Febrero 2012


2/183

DEDICATORIA

A DIOS que me da la fuerza para seguir adelante

y me brinda luz en cada despertar.


3/183

AGRADECIMIENTOS

A mis padres que me brindaron la oportunidad de

formarme en busca de un futuro brillante, a mis

hermanas que son la inspiracin para seguir

adelante.


4/183

RESUMENEJECUTIVO


5/183

CONTENIDO

DEDICATORIA ......................................................................................................................... II

AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................ III

RESUMENEJECUTIVO ......................................................................................................... IV

CONTENIDO ............................................................................................................................. V

CONTENIDODEFIGURAS ..................................................................................................... X

CONTENIDODETABLAS .................................................................................................. XIV

1 INTRODUCCIN .............................................................................................................. 1

1.1 ANTECEDENTES ........................................................................................................... 1

1.2 DESCRIPCINDELPROBLEMA ................................................................................ 1

1.3 JUSTIFICACIN ............................................................................................................ 2

1.4 ALCANCEDELPROYECTO ........................................................................................ 3

2 OBJETIVOS ....................................................................................................................... 4

2.1 OBJETIVOGENERAL ................................................................................................... 4

2.2 OBJETIVOSESPECIFICOS ........................................................................................... 43 MARCOTERICO ............................................................................................................ 5

3.1 SOBRETENSIONESYDESCARGASATMOSFRICAS ............................................ 5

3.1.1 TEORA DE SOBRETENSIONES ...................................................................... 5

3.1.2 TEORA DE ONDAS VIAJERAS ....................................................................... 7

3.1.3 FENMENO DE DESCARGAS ATMOSFRICAS .......................................... 8

3.2 DESEMPEO DE UNA LNEA DE TRANSMISIN EN PRESENCIA DE

DESCARGASATMOSFRICAS ............................................................................................. 3

3.2.1 TENSIONES INDUCIDAS POR INCIDENCIA INDIRECTA .......................... 3

3.2.2 TENSIONES INDUCIDAS POR INCIDENCIA DIRECTA .............................. 4


6/183

3.3 TCNICAS DE MEJORA DE LA CONFIABILIDAD DE UNA LNEA DE

TRANSMISINENPRESENCIADEDESCARGASATMOSFRICAS .............................. 7

3.3.1 IMPLEMENTACIN DE PARARRAYOS. ....................................................... 8

3.3.2 AUMENTO DEL NMERO DE AISLADORES ............................................... 9

3.3.3 MEJORA DEL SPAT EN LNEAS DE TRASMISIN ...................................... 9

3.4 SISTEMASDEPUESTAATIERRA(SPAT) .............................................................. 12

3.4.1 ELECTRODOS ELEMENTALES ..................................................................... 12

3.4.2 IMPEDANCIA DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA ................................. 2

3.4.3 SPAT ANTE CORRINETES DE ALTA FRECUENCIA ................................... 3

3.5 RESISTIVIDADDELTERRENO .................................................................................. 5

3.5.1 FACTORES INFLUYENTES EN LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO ........ 5

3.6 MEDICINDERESISTIVIDADDELTERRENOYRESISTENCIADELSPAT ...... 9

3.6.1 MEDICION DE LA RESISTENCIA DEL SPAT ................................................ 9

3.6.2 MEDICIN DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO ................................... 11

4 METODOLOGA ............................................................................................................... 1

4.1 DETERMINACINDEPARMETROS ....................................................................... 1

4.2 DISEO ........................................................................................................................... 2

4.3 IMPLEMENTACINYMEDICINDERESULTADOS ............................................ 4

5 ACTIVIDADESYRESULTADOS ................................................................................... 6

5.1 CARACTERSTICAS DE LA LNEA DE TRANSMISIN CHUSPIPATA -

CARANAVI ............................................................................................................................... 6

5.2 SELECCINDEESTRUCTURASCRTICASENLALNEADETRANSMISIN

CHUSPIPATACARANAVI ................................................................................................... 7

5.3 NMERODEDESCARGASATMOSFRICASINCIDENTES ................................ 10

5.3.1 REPRESENTACIN DE LA DESCARGA ATMOSFRICA ......................... 10

5.4 ANLISISDEAPANTALLAMIENTO-MODELOELECTROGEOMTRICO ...... 12


7/183

5.5 FACTORESQUEINFLUENCIANENLADESCONEXINDELALNEACHP

CRV 14

5.5.1 INCIDENCIA DE LA DESCARGA EN LOS CONDUCTORES DE FASE Y

EN EL HILO DE GUARDIA ........................................................................................... 15

5.5.2 CONTRIBUCIN DEL EFECTO CORONA ................................................... 25

5.6 DESCRIPCINDELOSEQUIPOSDEMEDICINDEPUESTAS .......................... 26

5.6.1 EQUIPO DE MEDICIN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA ........ 26

5.6.2 EQUIPO DE MEDICIN DE RESISTIVIDAD DE TERRENO ...................... 28

5.7 DETERMINACINDERESISTIVIDADDEDISEO .............................................. 31

5.8

ANLISISDE

SPAT

ADECUADOS

PARA

TORRES

DE

TRANSMISIN .............. 33

5.8.1 ARREGLO SIMPLIFICADO............................................................................. 33

5.8.2 ARREGLO OPTIMIZADO .................................................................................. 2

5.9 ANLISIS DE ARREGLO PROPUESTO POR LA UNIDAD DE

MANTENIMIENTODELNEAS-TDE................................................................................... 3

5.9.1 MATERIALES UTILIZADOS EN LA MEJORA DE SPAT .............................. 5

5.9.2 CALCULO DE ARREGLO MEDIANTE ELECTRODOS ELEMENTALES ... 6

5.9.3 CALCULO arreglo mediante ECUACIONES DESARROLLADAS A PARTIR

DEL METODO DE LAS IMAGENES ............................................................................ 11

5.10 DETERMINACIN DE LA MEJORA DE PUESTA A TIERRA A SER

IMPLEMENTADO .................................................................................................................. 20

5.11 IMPLEMENTACINDELAMEJORAENESTRUCTURASCRTICAS ................ 22

5.11.1 TRABAJOS REALIZADOS EN LA MEJORA DE PUESTA A TIERRA ....... 23

5.11.2 PROBLEMAS EN LA INSTALACIN DE LA MEJORA DEL SPAT ........... 25

6 RESULTADOS................................................................................................................. 27

6.1 ANLISISDESPAT ..................................................................................................... 27

6.1.1 ARREGLO SIMPLE (4 CONTRAANTENAS) ................................................. 27

6.1.2 ARREGLO OPTIMIZADO ................................................................................ 28


8/183

6.2 RESULTADOSDELA MEJORADELSPATENLALNEACHP-CRV .................. 29

7 CONCLUSIONESYRECOMENDACIONES ................................................................ 31

7.1 CONCLUSIONES ......................................................................................................... 31

7.2 RECOMENDACIONES ................................................................................................ 32

8 BIBLIOGRAFA .............................................................................................................. 34

9 ANEXOS .......................................................................................................................... 39

9.1 ANEXO1 ....................................................................................................................... 39

9.1.1 - Determinacin del factor k11 ........................................................................... 39

9.2 ANEXO2 ....................................................................................................................... 40

9.2.1 Plano de Estructura tipo S1 ................................................................................. 40

9.3 ANEXO3 ....................................................................................................................... 41

9.3.1 Pararrayo ............................................................................................................. 41

9.4 ANEXO4 ....................................................................................................................... 43

9.4.1 DISTRIBUCIN DE CORRIENTE Y POTENCIALES EN EL TERRENO ... 43

9.4.2 Pasos para estratificacin del terreno (28), (17) ................................................. 48

9.5 ANEXO5 ....................................................................................................................... 51

9.5.1 NIVEL CERAUNICO ........................................................................................ 51

9.6 ANEXO6 ....................................................................................................................... 54

9.6.1 EQUIPOS DE MEDICIN DE RESISTIVIDAD, RESISTENCIA DE SPAT E

IMPEDANCIA DE IMPULSO......................................................................................... 54

9.7 ANEXO7 ....................................................................................................................... 58

9.7.1 CONCRETO CONDUCTIVO ........................................................................... 58

9.8 ANEXO8 ....................................................................................................................... 66

9.8.1 Planos de estructuras de SPAT mejoras ............................................................. 66

9.9 ANEXO9 ....................................................................................................................... 68

9.9.1 PROGRAMAS PARA ANALISIS DE SPAT .................................................... 68


9/183

9.10 ANEXO10 ..................................................................................................................... 73

9.10.1 MTODOS DE ANLISIS DE SPAT EN LNEAS DE TRANSMISIN EN

PRESENCIA DE DESCARGAS ATMOSFRICAS ...................................................... 73

9.11 ANEXO11 ..................................................................................................................... 76

9.11.1 Programa en Matlab ............................................................................................ 76

9.12 ANEXO12 ..................................................................................................................... 89

9.12.1 ELECTRODOS CONFINADOS EN HORMIGN .......................................... 89


10/183

CONTENIDODEFIGURAS

Figura 1-1 Lnea de Transmisin Chuspipata-Caranavi ............................................................. 2Figura 3-1Forma de onda de corriente de descarga atmosfrica modelada ................................ 7

Figura 3-2. Distribucin de cargas en la nube y campo elctrico resultante (5) ......................... 9

Figura 3-3. a) Formacin del Lder Escalonado, b) Formacin de Retorno Principal y c)

Distancia Disruptiva ................................................................................................................. 10

Figura 3-4 Forma de onda de descarga de polaridad positiva (1) ............................................. 13

Figura 3-5 Forma de onda de descarga de polaridad negativa (1) ............................................ 13

Figura 3-6 Incidencia de descarga atmosfrica sobre medio vano (11) .................................... 5

Figura 3-7 Incidencia de descarga atmosfrica sobre estructura (11) ........................................ 6

Figura 3-8 Sobretensin desarrollada en una estructura metlica, adaptado de (12) ................. 6

Figura 3-9. Efecto de la presencia de un pararrayos en la sobretensin desarrollada ................ 8

Figura 3-10. Efecto en la resistencia de jabalinas en paralelo en comparacin con una jabalina

(13) ............................................................................................................................................ 10

Figura 3-11 Reduccin de resistencia en funcin de la longitud de contraantena en terreno de

...................................................................................................................... 11

Figura 3-12. Arreglos comunes de contraantenas (19) ............................................................ 14

Figura 3-13 Direccin del Potencial Generado en una Contraantena ....................................... 15

Figura 3-14 Representacin de un Electrodo de SPAT .............................................................. 3

Figura 3-15 Atenuacin y Distorsin de una Onda de Impulso ................................................. 4

Figura 3-16 Dependencia de los parmetros del terreno en funcin de la frecuencia ................ 5

Figura 3-17 Concepto fsico de la resistividad (27) .................................................................... 5

Figura 3-18. Compactacin del terreno ...................................................................................... 7

Figura 3-19. Capas de estratificacin que presenta el terreno .................................................... 7

Figura 3-20 Efecto de la humedad en la resistividad del suelo .................................................. 8

Figura 3-21 Efecto del tipo de concentracin de sales y cidos en la resistividad del suelo ...... 9

Figura 3-22. Montaje para la implementacin de medicin por el mtodo de cada de potencial

.................................................................................................................................................. 10


11/183

Figura 3-23. Perfil de resistencia medida ................................................................................. 11

Figura 3-24 Configuracin de electrodos en el Mtodo de Frank Wenner .............................. 11

Figura 3-25. Curvas de estratificacin del terreno .................................................................... 13

Figura 3-26. Suelo Estratificado (17) ....................................................................................... 15

Figura 5-1 Probabilidad de que la corriente de descarga exceda los valores de Corriente Pico I

(4) .............................................................................................................................................. 11

Figura 5-2. Onda de impulso de descarga atmosfrica IEC y ANSI ........................................ 12

Figura 5-3 Representacin del Apantallamiento mediante el Modelo Electrogeomtrico de la

Torre tipo S1 ............................................................................................................................. 13

Figura 5-4 Representacin del Apantallamiento mediante el Modelo electrogeomtrico de la

Torre tipo A1 ............................................................................................................................ 13

Figura 5-5 Incidencia de una descarga sobre el conductor o sobre el hilo de guardia ............. 15

Figura 5-6 Estructura Cnica .................................................................................................... 17

Figura 5-7 Estructura Cilndrica ............................................................................................... 18

Figura 5-8 Obtencin del voltaje en la cadena de aisladores .................................................... 25

Figura 5-9. Unidad de Induccin Polarizada ............................................................................ 29

Figura 5-10 Direccin de medicin a) Perpendicular, b) Paralela, c) Varias Direcciones cada

60 y d) Direccin Progresiva o Regresiva en una lnea de transmisin. (29), (34)................. 30

Figura 5-11 Sistema de Puesta a Tierra en Lneas de Transmisin .......................................... 33

Figura 5-12 Longitud efectiva de contraantena para una descarga 1,2/50 s (12) .................... 1

Figura 5-13 Longitud efectiva de contraantena para una descarga 2/50 s (13) ....................... 1

Figura 5-14 Longitud efectiva de contraantena para una descarga 1,2/20 s (22) .................... 1

Figura 5-15 Longitud efectiva de contraantena para una descarga 1,2/20 s. (23) ................... 1

Figura 5-16 Coeficiente de Impulso () para SPAT en Lneas de Transmisin ........................ 2Figura 5-17 SPAT Mejorado para Estructuras Metlicas en Lneas de 69 a 138KV (22).......... 2

Figura 5-18 SPAT mejorado en Lneas de 138 KV (24) ............................................................ 3Figura 5-19 SPAT Mejorado para Estructuras Metlicas (25) ................................................... 3

Figura 5-20 SPAT Mejorado Implementado en Estructuras de 230 KV (26) ............................ 3

Figura 5-21 Propuesta de Mejora del SPAT con Contraantenas en Paralelo ............................. 4

Figura 5-22 Representacin de Electrodos Horizontales de la Propuesta de Mejora del SPAT 5


12/183

Figura 5-23 Contraantenas en paralelo ....................................................................................... 7

Figura 5-24 Reduccin de la Resistencia con Mortero ............................................................... 9

Figura 5-25 Resistencias en Paralelo (17) ................................................................................ 10

Figura 5-26 Dos Electrodos Horizontales Paralelos Enterrados a Igual Profundidad .............. 12

Figura 5-27 Dos Electrodos Horizontales Paralelos Iguales Enterrados a Igual Profundidad . 13

Figura 5-28 Electrodos Horizontales en Serie Iguales Enterrados a Igual Profundidad........... 14

Figura 5-29 Dos Electrodos Horizontales Ortogonales ............................................................ 15

Figura 5-30 Electrodo Horizontal y Electrodo Vertical ............................................................ 17

Figura 5-31 SPAT con 2 Contraantenas ................................................................................... 21

Figura 5-32 Mejora de SPAT Implementada ............................................................................ 21

Figura 5-33 Zanjas para Anillo y Contraantena (Vista Superior) ............................................. 23

Figura 5-34 Zanjas para Anillo y Contraantena ........................................................................ 23

Figura 5-35 Zanja para contraantena de 30 m .......................................................................... 23

Figura 5-36 Preparacin para el vaciado de mortero ................................................................ 24

Figura 5-37 Vaciado de Mortero .............................................................................................. 24

Figura 5-38 Contraantena Conectada a Estructura Mediante Grampa Paralela ....................... 25

Figura 5-39 Vegetacin Existente Alrededor de las Estructuras .............................................. 25

Figura 5-40 Capa de Terreno Vegetal alrededor de las Estructuras de la Lnea....................... 26

Figura 5-41 Grampa Paralela sin Contraantena. ....................................................................... 27

Figura 6-1 SPAT de 4 Contraantenas ....................................................................................... 27

Figura 6-2 Resistencia de SPAT Simple en Diversos Terrenos ............................................... 28

Figura 6-3 SPAT Optimizado Propuesto por la UML .............................................................. 28

Figura 6-4 Resistencia de SPAT Optimizado en Diversos Terrenos ........................................ 29

Figura 9-1 Estructura tipo S1 .................................................................................................... 40

Figura 9-2 Pararrayos en lneas de transmisin ........................................................................ 41

Figura 9-3 Distribucin de lneas de corriente en el suelo (35) ................................................ 43Figura 9-4. Densidad de corriente y perfil de potencial en el terreno (35) ............................... 44

(9-5) .......................................................................................................................................... 44

(9-6) .......................................................................................................................................... 44

Figura 9-7 Montaje para levantamiento de perfil de potencial ................................................. 45


13/183

Figura 9-8. Perfil de potencial en la superficie del suelo .......................................................... 45

Figura 9-9. Variacin del Perfil de Potencial vs Distancia entre Electrodos. (35) ................... 46

Figura 9-10 Lneas equipotenciales en el terreno alrededor de un electrodo tipo varilla y

electrodo tipo semiesfrico ....................................................................................................... 47

Figura 9-11 Efecto de la estratificacin del suelo en el perfil de potencial de la superficie. ... 48

Figura 9-12. Mapa isoceraunico de Bolivia .............................................................................. 51

Figura 9-13. Densidad de descargas atmosfricas promedio anual .......................................... 53

Figura 9-14. Bolsa de Concreto Conductivo ............................................................................ 58

Figura 9-15 Pantalla de Programa desarrollado ........................................................................ 76


14/183

CONTENIDODETABLAS

Tabla 3-1. Campo Electrosttico presente en el aire. ................................................................. 9Tabla 3-2. Caractersticas ms Frecuentes de Descargas Atmosfricas ................................... 11

Tabla 3-3. Parmetros normalizados de onda de doble exponencial. ......................................... 2

Tabla 3-4 Reduccin de resistencia aumentando el dimetro de la varilla ............................... 10

Tabla 3-5 Resistividad en funcin del tipo de suelo ................................................................... 5

Tabla 3-6 Valores Promedio de Resistividad ............................................................................. 6

Tabla 5-1 Caractersticas de la lnea CHP - CRV ....................................................................... 6

Tabla 5-2 Nmero de Salidas No Programadas de la Lnea CHP - CRV ................................... 7

Tabla 5-3 Nmero de Aisladores Flameados en la Lnea CHP - CRV....................................... 8

Tabla 5-4 Resistencia de SPAT en Estructuras Crticas ............................................................. 9

Tabla 5-5 Distancias Disruptivas .............................................................................................. 11

Tabla 5-6 Lmites de Operacin de la Lnea CHP-CRV .......................................................... 15

Tabla 5-7 Impedancias de impulso en estructuras metlicas .................................................... 19

Tabla 5-8 Impedancias de torre calculadas en la lnea CHP - CRV ......................................... 20

Tabla 5-9. Caractersticas del equipo utilizado ......................................................................... 26

Tabla 5-10 Caractersticas del equipo utilizado en medicin de resistividad ........................... 29

Tabla 5-11 Resistividades equivalentes alrededor de la S/E CHUSPIPATA ........................... 32

Tabla 5-12 Resistividad equivalente en estructuras medidas ................................................... 32

Tabla 5-13 Coeficiente de acople entre resistencias ................................................................... 6

Tabla 5-14 Resolucin de Contraantenas en paralelo ................................................................. 7

Tabla 5-15 Resistencia de un Anillo para diversas Resistividades ............................................. 8

Tabla 5-16 Resistencia de Anillo con Mortero ......................................................................... 10

Tabla 5-17 Existencia de Contraantenas en Estructuras Crticas de la Lnea CHP-CRV ........ 20

Tabla 5-18 Estructuras de Tramo seleccionadas para Mejora de SPAT ................................... 22

Tabla 6-1 Resultados de la Mejora del SPAT del Primer Tramo ............................................. 29

Tabla 6-2 Resultados de la Mejora del SPAT del Segundo Tramo .......................................... 30

Tabla 6-3 Resultados de la Mejora del SPAT del Tercer Tramo .............................................. 30


15/183

Tabla 9-1. Clculo de densidad de descargas atmosfricas mediante el nivel ceranico ......... 52

Tabla 9-2. Densidad de Descarga Atmosferitas en Principales Ciudades de Bolivia ............... 53


16/183

1 INTRODUCCIN1.1ANTECEDENTES

Las desconexiones o salidas no programadas que ocurren en una lnea de transmisin de alta

tensin constituyen un importante parmetro en la definicin de su desempeo. Las

desconexiones no programadas son producto de sobretensiones presentes en la lnea de

transmisin y su principal causa es por corrientes y tensiones transitorias producto de acciones

de maniobra o de fuentes externas como las originadas por descargas atmosfricas.

Las descargas atmosfricas que inciden en las lneas de transmisin pueden alcanzar los

conductores de fase, los hilos de guardia o las estructuras, y sin un adecuado sistema de

proteccin contra rayos (cables de guardia y sistema de puesta a tierra) se provocan flameos de

las cadenas de aisladores y la desconexin de la lnea.

Las interrupciones y los daos en las cadenas de aisladores por descargas atmosfricas

originan anualmente perjuicios financieros a la empresa transportadora debido a

penalizaciones impuestas por la Autoridad Elctrica (AE) que controla la calidad de servicio y

los costos de mantenimiento y cambio de cadenas de aisladores.

Una tcnica ampliamente utilizada como medida de prevencin de salidas o desconexiones

ocasionadas por las descargas atmosfricas en las lneas de transmisin es la reduccin de la

impedancia y resistencia del sistema de puesta a tierra.

1.2DESCRIPCIN DEL PROBLEMAEn la actualidad mediante la lnea de transmisin Chuspipata Caranavi (CHP-CRV) de la

empresa Transportadora de Electricidad (TDE) se transporta la potencia elctrica hacia las

regiones de Caranavi y Guanay y se alimenta a la lnea Caranavi Trinidad recientemente

puesta en servicio por la Empresa Nacional De Electricidad (ENDE), la cual est encargada de

alimentar la carga de las poblaciones de Yucumo, San Borja Moxos y Trinidad.


17/183

Figura 1-1 Lnea de Transmisin Chuspipata-Caranavi

En poca de lluvias la regin donde se encuentra instalada la lnea Chuspipata-Caranavi

presenta gran densidad de descargas atmosfricas, esta es la causa principal de que en los

ltimos cinco aos se desarrollara una cantidad significante de desconexiones no programadas

causando la quema de cadenas de aisladores e interrumpiendo la continuidad del servicio.

Si la lnea Chuspipata-Caranavi llega a desconectarse de manera permanente, sera la calidad

de servicio elctrico en las poblaciones de Caranavi, Guanay, Yucumo, San Borja, Moxos y

Trinidad, puesto que la generacin instalada en dichas reas no llega a cubrir de manera

continua la demanda su demanda, esta realidad acenta la necesidad de incrementar laconfiabilidad de la lnea CHP-CRV ante fenmenos atmosfricos limitando las desconexiones

no programas presentes en la lnea.

1.3JUSTIFICACINLa empresa Transportadora de Electricidad (TDE), se caracteriza por ofrecer servicios con

elevados ndices de calidad y confiabilidad de operacin, por esta razn el inters de la

empresa en reducir la cantidad de desconexiones no programadas de la lnea CHP-CRV, cuya

demanda de transporte de energa fue incrementada desde la puesta en servicio de la nueva

lnea CaranaviTrinidad.

CHP-CRV


18/183

1.4ALCANCE DEL PROYECTOEl objeto del presente proyecto es implementar una mejora del Sistema de Puesta a Tierra

(SPAT) adecuado capaz de reducir el nmero de desconexiones no programados en la lnea detransmisin Chuspipata-Caranavi.

De esta manera se pretende incrementar la confiabilidad del servicio brindado en las

poblaciones del departamento del Beni y la regin Norte de La Paz.

En este trabajo se analiza Sistemas de Puesta a Tierra que presentan valores bajos de

resistencia y de impedancia de impulso, tambin se analiza un Sistema de Puesta a Tierra

propuesto por la Unidad de Mantenimiento de Lneas de la Transportadora de electricidad. El

cual fue ideado con el objeto de reducir la resistencia de puesta a tierra y mantener dicho valor

constante a lo largo de las pocas de sequa y de lluvia.


19/183

2 OBJETIVOS2.1OBJETIVO GENERAL- Reduccin del nmero de salidas no programadas de la lnea de transmisin

ChuspipataCaranavi y reduccin del nmero de cadenas de aisladores quemados en

las estructuras de la lnea

2.2OBJETIVOS ESPECIFICOS- Mejora del sistema de puesta a tierra actual en la lnea de transmisin Chuspipata

Caranavi mediante un anillo de cable de acero 5/16EHS confinado en hormign y

mediante el uso de contraantenas adicionales en paralelo.

- Clculo matemtico para demostrar la validacin de un anillo de cable de aceroconfinado en hormign como un sistema de puesta a tierra seguro.

- Clculo matemtico para demostrar la validacin del uso de contraantenas adicionalesen paralelo.

- Implementacin de un arreglo de SPAT optimizado con cable de acero 5/16 EHSconfinado y mortero en estructuras crticas en la lnea de transmisin

- Medicin y anlisis de resultados de la implementacin de mejora del SPAT.


20/183

3 MARCO TERICO3.1SOBRETENSIONES Y DESCARGAS ATMOSFRICAS3.1.1 TEORA DE SOBRETENSIONES

El anlisis del proceso de desconexin o salida de una lnea de transmisin debido a la

incidencia de descargas atmosfricas se realiza mediante el previo conocimiento de los

parmetros de las descargas atmosfricas y el comportamiento de las corrientes de descarga en

los diversos componentes de una lnea de transmisin.

Cuando ocurre un suceso anormal como una descarga elctrica, el sistema presenta una

respuesta al disturbio, la cual se manifiesta mediante una sobretensin.

Las sobretensiones se pueden originar por:

- Origen externo: Debido a descargas atmosfricas.- Origen interno: Sobretensiones temporarias o de maniobra.

La incidencia de descargas atmosfricas presenta tres escenarios de sobretensin los cuales se

describen a continuacin:

- Sobretensin inducidaCuando la descarga alcanza el suelo en proximidades de la lnea.

- Sobretensin por falla de blindajeCuando la descarga alcanza directamente el conductor de fase.

- Sobretensin Inversa.-Cuando la descarga incide en la estructura o en el cable de guardia.

La incidencia de las descargas atmosfricas en lneas de transmisin depende de dos factores:

-

la incidencia regional de descargas atmosfricas en el rea de la lnea, funcin delnivel ceranico, ANEXO 5.

- La capacidad de atraccin de la lnea, funcin de la altura media de las estructurasy los cables en relacin al suelo.

El nmero de descargas en la lnea de transmisin est previsto por la siguiente ecuacin:


21/183

(3-1)

Dnde: Nmero de descargas en una lnea por cada 100 km/ao Nivel ceranico en vecindades de la lnea [das de tormenta/ao] Altura media de los hilos de guardia [m] Distancia horizontal entre los hilos de guardia [m] Nmero de descargas a tierra por km2/ao (GFD-Ground Flash Density.)La densidad de descargas a tierra (Ground Flash Density) se calcula por las siguientes

ecuaciones:

Ecuacin Fuente

(3-2)

(3-3)

(1)

(3-4)

(2)

Dnde:

Densidad de descargas atmosfricas a tierra

*

+


22/183

3.1.2 TEORA DE ONDAS VIAJERASPara poder analizar la presencia de sobretensiones es necesario conocer ciertos conceptos de

ondas viajeras en lneas de transmisin, debido a que las sobretensiones se presentan por la

propagacin de ondas de impulso aperidicas y de muy corta duracin.

La onda de impulso tiene las siguientes caractersticas:

I0

50%*I0

Tf TC

Corrie

nte[kA]

Tiempo [ useg]

Figura 3-1Forma de onda de corriente de descarga atmosfrica modelada

Tiempo de frente, el tiempo que transcurre para desde el inicio hasta que la corrientealcance su valor de cresta []. Tiempo de cola, es el tiempo que transcurre desde el inicio hasta que la corriente hayadescendido a un valor de 50% de su valor pico [].

3.1.2.1 Impedancia de Onda y Puntos de TransicinUna perturbacin de voltaje con magnitud

en una lnea o medio de conduccin con

Inductancia por unidad de longitud y capacitancia unitaria , ocasiona una perturbacin decorriente de magnitud .La relacin entre las perturbaciones de Voltaje V y Corriente I es una constante y se llama

impedancia de onda (Impedancia Caracterstica), y se presenta en la siguiente ecuacin.


23/183

(3-5)

Cuando una onda viajera pasa de un medio con impedancia caracterstica a otro conimpedancia caracterstica , se provocan ondas que se reflejan y se transmiten, loscoeficientes de reflexin y transmisin de onda se muestra a continuacin:

(3-6)

(3-7) (3-8)

Dnde:

Coeficiente de reflexin. Coeficiente de transmisin.

3.1.3 FENMENO DE DESCARGAS ATMOSFRICASLas descargas atmosfricas son un fenmeno natural caracterizado por un flujo de corriente

impulsiva de alta intensidad y de muy corta duracin.

Se generan a partir de una separacin de cargas en las nubes. Diversos experimentos

concluyeron que la mayora de las nubes en condiciones de tormenta presenta una distribucin

de cargas negativas en el cuerpo y cargas positivas en la parte superior. Pero tambin existen

regiones en la base de las nubes en las cuales se concentran cargas positivas.


24/183

Dicha distribucin de cargas en las nubes provoca la acumulacin de cargas de polaridad

opuesta en la superficie de la tierra y en distintos objetos (rboles, edificios, estructuras de

lneas de transmisin) situados debajo de la nube. En la siguiente figura se observa la

distribucin tpica de cargas presentes en las nubes y las lneas de campo elctrico resultantes.

Figura 3-2. Distribucin de cargas en la nube y campo elctrico resultante (3)

La concentracin de cargas elctricas positivas y negativas en una determinada regin hace

surgir una diferencia de potencial denominadagradiente de tensin entre nube y tierra.

El gradiente de tensin necesario para que la rigidez dielctrica del aire se rompa es de

aproximadamente de 10 [KV/cm] en momentos de tormenta, en condiciones normales se tiene

30 [KV/cm]

Tabla 3-1. Campo Electrosttico presente en el aire.

Intensidad de campo electrosttico [V/cm]

Altura Condiciones de Tormenta Condiciones Normales

Nivel del suelo 300 1

A nivel de la nube 100 0.02

En el punto de descarga 10.000


25/183

Fuente: (4)

3.1.3.1 Formacin de la Descarga AtmosfricaLa descarga atmosfrica se genera cuando el gradiente de tensin entre nube y tierra supera la

rigidez dielctrica del aire, provocando la migracin de cargas elctricas negativas hacia tierra,

dicho fenmeno es conocido como descarga piloto o lder escalonado o Pre-descarga Lder

(4), (5), (6), cuya magnitud de corriente es alrededor de 100 A (7), el lder escalonado recorre

distancias entre 50 y 100 m (6), (8).

El lder escalonado induce una descarga ascendente denominada retorno principal, el cual

presenta un valor medio de 31 KA y su velocidad de propagacin es de 300 x 106 m/s, en la

figura 3-2 a) y b) se puede apreciar la formacin del lder escalonado y del retorno principal.

LiderEscalonado

RetornoPrincipal

Distancia Disruptiva

a) b) c)

Figura 3-3. a) Formacin del Lder Escalonado, b) Formacin de Retorno Principal y c)Distancia Disruptiva

En el momento en que ambas descargas se encuentran se genera un corto circuito entre la nube

y el suelo. El punto de unin entre ambas migraciones de cargas se realiza a una distancia dela superficie de la tierra conocida como distancia disruptiva y se apreciar en la Figura 3-3 c).

Diversos trabajos proponen distancias aproximadas en base a la magnitud de la corriente de

descarga (7), las ecuaciones presentes en la bibliografa son las siguientes:


26/183

Ecuacin Fuente

(3-9)

Darveniza

(3-10)

Love

(3-11)

Whitehead

(3-12)

IEEE

Dnde:

Distancia disruptiva [m] Corriente presente en el retorno principal [kA]

3.1.3.2 PARMETROS DE UNA DESCARGA ATMOSFRICALas caractersticas de una descarga atmosfrica son las siguientes:

Tabla 3-2. Caractersticas ms Frecuentes de Descargas Atmosfricas

Energa Potencia 1000 a 20000 [GW]

Diferencia de Potencial nube-suelo 100 a 1000 [MV]

Pico de corriente nube-suelo 20 a 200 [kA]

Pico de temperatura del aire alrededor del

canal formado por el rayo30000 [C]


27/183

Tiempo de frente de onda

1 a 10 [s]

ms frecuente 1.2 5 [s],

Tiempo de cada de onda 20 a 200 [s]

Dimetro estimado del canal por donde pasa

la corriente de descarga1,3 a 2,5 [cm]

Tiempo medio de duracin de la descarga 1 [ms]

Longitud de rayo 3,5 a 12 (km)

Fuente: (4)

3.1.3.3 Magnitud de una Descarga AtmosfericaLa magnitud de la corriente de retorno principal tambin se conoce como la corriente de

descarga. La siguiente ecuacin determina la probabilidad de que valores picos de corriente

sean excedidos en el momento de una descargas atmosfricas.

(3-13)

Dnde:

Probabilidad que la corriente pico en cualquier descarga exceda . Valor cresta de la corriente de descarga atmosfrica [KA].En la ecuacin (3-13) se maneja un valor medio de corriente pico de 31 [KA] (7)

3.1.3.4 Tipos de DescargasEn funcin a los dos puntos entre los cuales fluye la corriente elctrica, las corrientes se

clasifican en los siguientes tipos (9):


28/183

- De nube a tierra- De suelo a nube- De nube a nube

- Al interior de la nube- De nube a la estratsfera

La polaridad de la nube decreta la polaridad del rayo que puede ser negativo o positivo;diversos trabajos de investigacin determinaron que entre 70 - 90% de las descargas nube-

tierra poseen polaridad negativa, a continuacin se puede apreciar la forma de onda de

descargas de polaridad positiva y negativa.

Figura 3-4 Forma de onda de descargade polaridad positiva (1)

Figura 3-5 Forma de onda de descargade polaridad negativa (1)

3.1.3.5 Modelaje de la Onda De Impulso de una Descarga AtmosfricaLos parmetros ms importantes usados en el modelaje de corriente de descargas atmosfricas

son los valores pico de la corriente, el tiempo de frente de onda, el tiempo de cada, carga totaly la tasa de incremento de corriente en funcin del tiempo.

A continuacin se presenta funciones analticas capaces de representar la forma de una onda

de impulso atmosfrico a partir de datos de medicin:

- Funcin propuesta por Heidler:

(3-14)


29/183

(3-15)

Dnde:

Amplitud de corriente [A] Constante relacionada al tiempo de frente de onda [seg] Constante del tiempo de cada de la onda [seg] Factor de correccin de amplitud

Exponente con valor de 2 a 10

- Funcin de doble exponencial:

(3-16)

Dnde:

Es la constante determinada por el tiempo de decaimiento. Es la constante determinada por el tiempo de crecimiento. Es la constante determinada por la amplitudA continuacin se presenta los parmetros normalizados para la onda de doble exponencial.

Tabla 3-3. Parmetros normalizados de onda de doble exponencial.

Tipo de Descarga K [s-1] [s

-1]

1.2/50 1.037 0.01459 2.475

8/20 2.11653 0.0577623 0.231049

10/350 1.0438 0.002103 0.29299


30/183

Fuente: (10)

Esta funcin no representa fielmente el comportamiento de una descarga atmosfrica, pero si

es un buen aproximado para representacin del crecimiento y del decaimiento de la corriente

de descargas, adems este tipo de representacin ha sido adoptado en diferentes normas por su

facilidad de reproduccin en laboratorios.

3.2DESEMPEO DE UNA LNEA DE TRANSMISIN ENPRESENCIA DE DESCARGAS ATMOSFRICAS

El desempeo de una lnea de transmisin se expresa mediante ndices de calidad de energa

entregada, dichos ndices estn en funcin del nmero de desconexiones y el tiempo de

duracin de desconexin de cada lnea de transmisin.

En cada lnea de transmisin se establecen lmites de aceptables de desconexiones en funcin

de la longitud y del nivel de tensin.

Las sobretensiones causantes de la desconexin no programadas de una lnea se debe a:

- Incidencia de descargas atmosfricas prximas a la lnea- Incidencia directa de descargas atmosfricas en los conductores de fase- Incidencia descargas atmosfricas en los hilos de guardia

3.2.1 TENSIONES INDUCIDAS POR INCIDENCIA INDIRECTACuando la descarga cae en una regin prxima a la lnea de transmisin, se presenta una

tensin inducida debido al campo electromagntico generado por la descarga. En las lneas de

transmisin se presenta una onda de tensin y de corriente inducidas que viajan a por los

conductores de fase.

La amplitud de la tensin inducida depende del tiempo de frente onda, del valor pico de

corriente y de la distancia del punto de incidencia a la lnea de transmisin.


31/183

Generalmente este tipo de sobretensiones puede llegar a alcanzar valores de 200 a 300 KV,

por lo cual presentan mayor importancia en lneas de media y baja tensin.

3.2.2 TENSIONES INDUCIDAS POR INCIDENCIA DIRECTACuando la descarga incide en los cables de guardia o en la estructura se presentan los

siguientes mecanismos de desconexin de la lnea.

3.2.2.1 Incidencia en los conductores de faseEn las lneas de transmisin la incidencia de las descargas en los conductores de fase se

presenta por falla de apantallamiento de los cables de guardia o por la falta de los mismos.

Las fallas de apantallamiento son debido a que la amplitud de la corriente de descarga es muy

reducida, por lo que es capaz de penetrar en el rea protegida e incidir en los conductores

energizados o debido a un mal dimensionamiento de los ngulos de proteccin.

La amplitud de onda de sobretensin debido a una incidencia directa en los conductores se

calcula por medio de la amplitud de onda de corriente y la impedancia de impulso de la lnea.

(3-17)

Dnde:

Impedancia caracterstica de la lnea []En la mayora de los casos, este nivel de sobretensin es suficiente para provocar una ruptura

de la aislacin, iniciando un arco elctrico a travs de la cadena de aisladores entre el

conductor energizado y la estructura aterrada, este fenmeno es conocido comoFlashover.


32/183

3.2.2.2 Incidencia en el Hilo De GuardiaLos hilos de guardia son posicionados estratgicamente sobre los conductores de fase con el

objetivo de crear una zona de apantallamiento y evitar que las descargas incidan directamente

sobre los conductores de fase.

Cuando la descarga incide directamente sobre el hilo de guardia genera una sobretensin en la

parte superior de la estructura, si la sobretensin generada excede la soportabilidad de la

cadena de aisladores (CFO Critical Flashover Voltage), se desarrolla una descarga disruptiva

de retorno entre la estructura y los conductores de fase, este fenmeno se conoce como Back

Flashover.

Se pueden presentar descargas que incidan directamente sobre el cable de guardia en medio

vano o sobre la estructura, en ambos casos la corriente se dirige a tierra a travs de las

estructuras.

En las siguientes figuras se presenta la distribucin de la corriente en las estructuras

adyacentes al punto de incidencia.

Figura 3-6 Incidencia de descarga atmosfrica sobre medio vano (11)


33/183

Figura 3-7 Incidencia de descarga atmosfrica sobre estructura (11)

La onda de corriente que viaja a travs de la estructura genera una onda de tensin debido a la

impedancia de impulso de la torre, posteriormente la onda de corriente incide en el terreno

generado una elevacin de potencial debido a la impedancia transitoria del Sistema de Puesta a

Tierra (SPAT)

Al pasar la onda de corriente de un medio (estructura) a otro medio (SPAT) se presenta el

fenmeno de reflexin de onda determinado por el coeficiente de reflexin.

Si la onda de tensin reflejada tiene magnitud negativa, la sobretensin resultante en la parte

superior de la torre se comportara de la manera presente en la siguiente figura.

Figura 3-8 Sobretensin desarrollada en una estructura metlica, adaptado de (12)


34/183

En la figura anterior se observa la influencia del SPAT en la sobretensin desarrollada en la

estructura. El tiempo representa el tiempo de viaje de la onda desde la parte superior de latorre hasta el SPAT y de retorno hasta la parte superior de la torre.

3.2.2.3 Ruptura En Medio VanoOtro mecanismo de desconexin o salida de una lnea de transmisin se debe a la ruptura del

aire dielctrico a medio vano. Este fenmeno se presenta por lo general en lneas de

transmisin con vanos muy extensos como los que se instalan en relieves montaosos.

En vanos extensos cuando una descarga incide en el hilo de guardia, la onda de corriente

puede alcanzar su valor pico antes de que la onda de tensin negativa reflejada en el SPAT de

las torres adyacentes logre retornar al punto de incidencia. En estas condiciones la impedancia

de aterramiento presenta poca influencia en el valor mximo de sobretensin establecida.

3.3TCNICAS DE MEJORA DE LA CONFIABILIDAD DE UNALNEA DE TRANSMISIN EN PRESENCIA DE DESCARGAS

ATMOSFRICAS

El objetivo principal es la reduccin de la sobretensin desarrollada en la cadena de aisladores,los parmetros que influyen en la sobretensin en orden de importancia son los siguientes:

- La impedancia de puesta a tierra influencia en la etapa de amortiguacin de lasobretensin.

- La impedancia de onda de la torre vara con las dimensiones y geometra de laestructura.

-

La impedancia del cable de guardia vara con la separacin y altura de los

cables de guardia

- Los vanos adyacentes a la estructura afectan el tiempo de amortiguacin de laonda de impulso.


35/183

Al variar la impedancia del SPAT no se presenta gran variacin en el pico de la sobretensin

resultante, su mayor influencia se presenta en la amortiguacin de la sobretensin.

Las tcnicas ms usuales para la mejora de la confiabilidad de una lnea de transmisin son las

siguientes:

- Reduccin de la impedancia del SPAT- Aumento del nmero de aisladores.- Aplicacin de Dispositivos Pararrayos

3.3.1 IMPLEMENTACIN DE PARARRAYOS.A continuacin se presenta la onda resultante de sobretensin en la cadena de aisladores conpararrayo.

Figura 3-9. Efecto de la presencia de un pararrayos en la sobretensin desarrollada

Una descripcin ms detalla de los pararrayos se encuentra en el ANEXO 3.

Una desventaja en la aplicacin de estos aparatos es que el trabajo de instalacin y

mantenimiento puede ser difcil y costoso. Por esta razn se sugiere la aplicacin de estos

aparatos en puntos crticos de una lnea de transmisin, teniendo en cuenta la relacin costo

beneficio.


36/183

3.3.2 AUMENTO DEL NMERO DE AISLADORESEn distintos casos es posible incrementar el nmero de platos aisladores con el objetivo de

incrementar el nivel bsico de aislamiento de la lnea de transmisin.

Este proceso al igual que el uso de pararrayos tambin representa una gran inversin al

momento de la instalacin, debido a que se requiere gran cantidad de personal capacitado para

la realizacin de estas tareas.

Para considerar el aumento del nmero aisladores se debe proceder con recalculo de las

fuerzas que intervienen en las estructuras, tambin es necesario considerar que ante la

presencia de fuertes vientos la amplitud del balanceo de la cadena de aisladores se ve

incrementada (13).

3.3.3 MEJORA DEL SPAT EN LNEAS DE TRASMISINLos valores ms bajos posibles de impedancia y resistencia de puesta a tierra se obtienen con

una longitud adecuada de contraantenas y una cantidad optima de varillas.

Los mtodos ms utilizados en la mejora de los SPAT son los siguientes:

3.3.3.1 Incrementar electrodos en paraleloCon el aumento de los electrodos en paralelo se reduce la resistencia de puesta a tierra, pero no

de manera lineal, debido al efecto de resistencia mutua entre los electrodos en paralelo.

En el caso de torres de alta tensin no se posible utilizar ms de 4 contraantenas de la misma

longitud debido al espacio limitado por el derecho de va.

3.3.3.2

Incrementar separacin entre electrodos

En el caso de las jabalinas, la separacin debe ser 4 veces mayor que la longitud, con el

incremento de la separacin entre ejes de jabalinas se incrementa la reduccin de la resistencia


37/183

debido al fenmeno de la resistencia mutua entre electrodos, este fenmeno se observa en la

siguiente figura.

Figura 3-10. Efecto en la resistencia de jabalinas en paralelo en comparacin con unajabalina (14)

En la Figura 3-10 se puede apreciar que mientras la distancia entre varilla aumenta la

resistencia decrece. Para un mayor nmero de varillas enterradas el valor de la resistencia

disminuye pero no de manera lineal.

3.3.3.3 Incrementar dimetro / longitud / profundidad de enterrado de loselectrodos

El incremento del dimetro de los electrodos est sujeto a disposicin y costo de adquisicinde electrodos de mayor dimetro, como se ve en la Tabla 3-4, el aumento del dimetro debe

ser elevado para percibir una reduccin relevante de la resistencia de puesta a tierra, por lo

cual no es recomendable incrementar demasiado el dimetro de los electrodos.

Tabla 3-4 Reduccin de resistencia aumentando el dimetro de la varilla

Dimetro

[cm]

Resistencia

[*m]

Reduccin respecto a

varilla d=1 cm

1 34,65

2 30,96 11%

4 27,27 21%


38/183

Respecto a la longitud de los electrodos, veremos ms adelante que en el caso de las

contraantenas existe una longitud optima o efectiva a partir de la cual si se incrementa la

longitud no existe gran reduccin en la resistencia adems a partir de la longitud efectiva no

existe reduccin de la impedancia de impulso y la reduccin de la resistencia se tornadespreciable. A continuacin para un SPAT de 4 contraantenas se muestra la reduccin de la

resistencia en funcin de la longitud de contraantena.

Figura 3-11 Reduccin de resistencia en funcin de la longitud de contraantena enterreno de

3.3.3.4 Sustitucin del terreno

Esta alternativa consiste en sustituir el terreno que se encuentra en contacto con los electrodosdel SPAT, estos terrenos sustitutos debe ser ricos en sales naturales, presentar baja resistividad

adems deben presentar gran capacidad de retencin de humedad. El material sustituto

funciona con un medido de conexin de baja resistividad entre la superficie de los electrodos y

el terreno de alta resistividad

El % de reduccin de la resistencia que brinda la sustitucin del terreno no se deduce de

manera precisa, ya que est en funcin del volumen del material sustituido, la resistividad del

terreno y la adherencia de los electrodos con el material sustituto.


39/183

3.3.3.5 Tratamiento qumico del terrenoSe trata de compuestos qumicos de diversas naturalezas que se aaden al terreno con el objeto

de reducir su resistividad. Estos compuestos qumicos presentan una elevada reduccin inicial,

pero requieren un mantenimiento peridico.

Los tratamientos qumicos deben ser inocuos para el medio ambiente, algunos de los

compuestos qumicos ms utilizados son los siguientes:

o Cloruro de Sodio + Carbn Vegetalo Bentonitao Thor-Gel

3.4SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA (SPAT)La puesta a tierra es una conexin intencional, franca y directa entre partes de un sistema

elctrico y la masa terrestre. Los componentes de un SPAT son el terreno, el dispersor

(electrodos) y el conductor de tierra.

Los objetivos de los SPAT en lneas de transmisin son los siguientes:

- Obtener un potencial de referencia constituido por la masa terrestre- Permitir la circulacin de corrientes de falla y facilitar el funcionamiento de los rels

de proteccin

- Permitir la dispersin de corrientes impulsivas de origen atmosfrico- Garantizar la seguridad de las personas protegindolas de contactos indirectos y

limitando la elevacin de potencial en el terreno

Un SPAT debe permitir el paso a tierra de las corrientes de defecto o las de descarga de origen

atmosfrico y se compone de diversos electrodos elementales. (15)

3.4.1 ELECTRODOS ELEMENTALES3.4.1.1 Varillas o jabalinas

El clculo de resistencia de una varilla puede obtenerse de las siguientes ecuaciones:


40/183

Ecuacin Fuente

(3-18)

(14), (16), (17)

(3-19)

(18)

Dnde:

R Resistencia del electrodo []

Resistividad del terreno [*m] Longitud de la jabalina en contacto con el terreno [m] Radio del electrodo [m].La expresin para el potencial de este tipo de electrodo se presenta a continuacin:

(3-20)

Dnde:

Potencial del electrodo.3.4.1.2 Contraantena o cable contrapeso

El uso de contraantenas es otro mtodo para incrementar el rea de contacto del sistema deaterramiento con el terreno. A continuacin se presenta distintos arreglos de contraantenas

utilizados en SPAT de estructuras metlicas en lineas de transmisin:


41/183

Figura 3-12. Arreglos comunes de contraantenas (19)

Las relaciones utilizadas para el clculo de resistencias en una contraantena son las siguientes:

Ecuacin Fuente

(3-21)

(14)

(3-22)

(18)

(3-23)

(20)

(3-24)

(3-25)

(16)


42/183

Dnde:

Radio del conductor [m] Profundidad de enterrado [m] Longitud del conductor [m] para . Dimetro del conductor [m] Parmetro de clculo.Las relaciones para el clculo del potencial de las contraantenas se dividen en dos tipos: para

los puntos situados en direccin normal al centro de gravedad elctrico de la contraantena y

para los puntos situados de manera longitudinal a partir de los extremos, en la siguiente figura

se puede apreciar cada una de las siguientes situaciones.

Figura 3-13 Direccin del Potencial Generado en una Contraantena

Las expresiones para el clculo del potencial en puntos normales al electrodo son las

siguientes:

(

)


43/183

(3-26)

Dnde:

Distancia normal de un punto al electrodo [m] Intensidad de corriente que se dispersa en el electrodo [A]Las expresiones para los puntos de manera longitudinal a los extremos de los electrodos son

las siguientes:

(3-27)

Dnde:

Distancia normal de un punto al electrodo (m)La profundidad recomendada para enterrar la contraantena vara entre 0.4 a 1 m.

El uso de varios conductores de longitud adecuada colocados de manera radial son de mayor

efectividad que una sola contraantena de gran longitud, puesto que la impedancia deaterramiento de los conductores es menor y el valor de resistencia en estado estable se alcanza

con mayor rapidez.

En terrenos de elevada resistividad el uso de contraantenas con longitudes de 80 a 100 m

presenta mayor efectividad en la dispersin de la corriente de descarga atmosfrica (14).

3.4.1.3 AnilloEs un electrodo formado por un conductor constituyendo un anillo circular, las expresiones

encontradas en la literatura para el clculo de la resistencia son las siguientes:

Ecuacin Fuente


44/183

(3-28)

(20), (21):

(3-29)

(18)

(3-30)

(3-31) (3-32)

(16)

Dnde:

Dimetro del anillo formado por el conductor o dimetro equivalente del anillocuadrado de igual contorno[m]

A Distancia de un punto cualquiera con el centro del anillo [m]

Distancia relativa. Profundidad relativa. Factor determinado en funcin de y de la grfica del ANEXO 1, donde A continuacin se presenta la relacin para el clculo del potencial de este electrodo.

(3-33)


45/183

3.4.2 IMPEDANCIA DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRALa impedancia del SPAT es funcin de los componentes inductivos, capacitivos y resistivos

del SPAT (10).

En la literatura se encuentra las siguientes definiciones:

- Impedancia transitoria; es la razn de los valores instantneos de la tensin y corriente,durante un transitorio, en puntos del electrodo de tierra.

(3-34)

- Impedancia de impulso; es la razn de los valores mximos de tensin y corriente anteimpulsos en puntos del electrodo de tierra.

(3-35)

- Factor de impulso () o eficiencia de impulso; es la razn entre la impedancia deimpulso y la resistencia de la puesta a tierra a baja frecuencia.

(3-36)

La impedancia transitoria de un SPAT es funcin del nmero de contraantenas, su disposicin

y el tipo onda de impulso incidente. Por otro lado la resistencia en estado estable est en

funcin de la resistividad del terreno, el nmero, longitud y disposicin de contraantenas.

Para la representacin de la impedancia de impulso de un SPAT existen diversos modelos de

anlisis presentados en la bibliografa los cuales analizan la respuesta del SPAT en el espectro

de frecuencia de la descarga atmosfrica, estos modelos presentan un elevado grado de

complejidad y requieren gran procesamiento computacional para su clculo, se encuentran

detallados de mejor manera en el ANEXO 10.


46/183

3.4.3 SPAT ANTE CORRINETES DE ALTA FRECUENCIAEn la mayora de los casos el SPAT es dimensionado para atender solicitudes de baja

frecuencia, como las corrientes de cortocircuito.

Los SPAT tambin son expuestos a descargas atmosfricas las cuales presentan un espectro

amplio de frecuencias (100 a 2 MHz). En la siguiente figura se presenta el circuito equivalente

de en un electrodo frente a corrientes de alta frecuencia.

Figura 3-14 Representacin de un Electrodo de SPAT

Los SPAT presentan resistencia (), reactancia longitudinal de carcter inductivo ysuceptancia transversal de carcter capacitivo .Ante la presencia de corrientes de elevadas frecuencias, se presentan los siguientes fenmenos

3.4.3.1 Propagacin de una onda de impulsoCuando una onda electromagntica se propaga en un determinado medio, suceden los

fenmenos fsicos de atenuacin y distorsin de la onda (12):

La atenuacin se debe al decrecimiento gradual de la amplitud de la onda a medida que la

onda se propaga.

La distorsin es la deformacin de la onda electromagntica a medida que esta viaja a travs

de un medio, la distorsin se debe a los distintos componentes de frecuencia con velocidades

diferentes que presenta una onda de impulso.


47/183

Figura 3-15 Atenuacin y Distorsin de una Onda de Impulso

Cuando una onda de corriente circula y se dispersa a travs de un electrodo, la densidad lineal

de la corriente (A/m) disminuye a lo largo del electrodo, de este comportamiento surge el

concepto de longitud efectiva. La longitud efectiva de una contraantena decrece con el

aumento de la conductividad del terreno y de la frecuencia de la onda de impulso

3.4.3.2 Comportamiento del terreno en ante altas frecuenciasLa resistividad del terreno y su permisividad relativa varan en funcin de la frecuencia, este

comportamiento se produce por los fenmenos de conduccin y polarizacin del terreno (10).

Las siguientes ecuaciones modelan el comportamiento de ambos parmetros (12).

Dnde:

Resistividad del terreno medida en baja frecuencia (100 Hz.), [*m]En la siguiente grfica se observa el comportamiento de la conductividad y la permisividad

relativa del terreno en funcin de la frecuencia.


48/183

Figura 3-16 Dependencia de los parmetros del terreno en funcin de la frecuencia

3.5RESISTIVIDAD DEL TERRENOSe puede definir la resistividad del suelo () como una resistencia elctrica (R) medida entre

las fases opuestas de un cubo de dimensiones unitarias, la unidad de la resistividad es el (m) (22).

Figura 3-17 Concepto fsico de la resistividad (22)

La resistividad del terreno presenta gran variacin en funcin de diversos factores

3.5.1 FACTORES INFLUYENTES EN LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO3.5.1.1 TIPO DE TERRENO

En la siguiente tabla se muestra la resistividad presente en distintos tipos de suelo.

Tabla 3-5 Resistividad en funcin del tipo de suelo

Naturaleza del terreno Resistividad *m Naturaleza del terreno Resistividad *m

Limo 10 100 Calizas blandas 100 300


49/183

Humus 10 150 Calizas Compactas 1,000 5,000

Turba Hmeda 5 100 Rocas de Mica y Cuarzo 800

Arcilla, barro y suelo arado 80 330 Arena hmeda o seca 1,300 8,000

Arena Arcillosa 50 500 Granito 1,500 1,0000

Arena Silcea 200 3,000 Basalto 10,000 a 20,000

Suelo pedregoso cubierto de csped 300 500 Concreto 30 100

Tierras de Jardn 140 480 Concreto Conductivo 0.024 0.03

Suelo pedregoso desnudo 1,500 3,000 Bentonita 0.6 2.5

Fuente: (23) (8) (6) (18) (24)

Para cuestiones de diseo en (15) se recomienda los siguientes valores de resistividad

promedio.

Tabla 3-6 Valores Promedio de Resistividad

Naturaleza del TerrenoValor medio de la

resistividad *m

Terrenos Cultivables, frtiles,

terraplenes compactos y hmedos50

Terraplenes cultivables poco frtiles,

terraplenes500

Suelos pedregosos desnudos, arenas

secas permeables.3000

Fuente: (15)


50/183

3.5.1.2 GRANULOMETRIA DEL TERRENO Y COMPACTACINCuando existen diversos tamaos de granos, con una adecuada compactacin se tiende a

disminuir la resistividad, debido a que los granos pequeos llenan los huecos de aire entre los

granos grandes incrementando las reas de contacto entre los granos del terreno

Figura 3-18. Compactacin del terreno

3.5.1.3 ESTRATIFICACIN DEL TERRENOLos terrenos habitualmente no son homogneos y se forman por capas de diferentes estratos de

diferentes resistividades. Su resistividad ser una combinacin de la resistividad de los

diferentes estratos y del espesor de cada uno.

Por otro lado el suelo puede presentar caractersticas anisotrpicas, ocasionando la variacinde la resistividad con la direccin en que se mida, en la siguiente figura se ilustra la variacin

de los estratos en el terreno.

Figura 3-19. Capas de estratificacin que presenta el terreno


51/183

3.5.1.4 TEMPERATURALa resistividad aumenta a medida que aumenta la temperatura, puesto que se provoca la

evaporacin del agua formando bolsas internas de aire en el terreno.

Por otra parte, tambin existe un aumento rpido de la resistividad del terreno cuando este se

enfra por debajo de 0 C, porque el agua presente en el terreno se congela, lo cual provoca

que se reduzca la movilidad de los iones del terreno a travs del agua, el hielo es un mal

conductor desde el punto de vista elctrico, se podra asemejar con un aislante.

3.5.1.5 HUMEDAD Y VARIACIN ESTACIONALLa resistividad del terreno disminuye a medida que aumenta la humedad, en la siguiente figurase muestra un ejemplo de la relacin existente entre la resistividad del terreno y el porcentaje

de humedad.

Figura 3-20 Efecto de la humedad en la resistividad del suelo

La humedad en el terreno est relacionada con las variaciones estacionales puesto que en

pocas de lluvia el nivel fretico se aproxima a la superficie incrementando la humedad en el

terreno y en periodos de sequa sucede lo contrario


52/183

3.5.1.6 CONCENTRACIN DE TIPOS DE SALES DISUELTAS EN EL AGUA(SALINIDAD)

Un factor de gran influencia en la resistividad del suelo es la cantidad de sales presentes en su

composicin, con el aumentar de la salinidad del terreno disminuye su resistividad.

El grado de variacin de la resistividad tambin depende del tipo de sales disueltas en el

terreno, a continuacin se muestra la variacin de la resistividad con diversos tipos de sales.

Figura 3-21 Efecto del tipo de concentracin de sales y cidos en la resistividad del suelo

3.6MEDICIN DE RESISTIVIDAD DEL TERRENO YRESISTENCIA DEL SPAT

Es necesario conocer las caractersticas de la resistividad del terreno y la resistencia del

sistema de puesta a tierra para realizar interpretaciones correctas sobre los resultados de

medicin. En el ANEXO 4 se encuentra detallada la distribucin de corrientes y potenciales en

el terreno, dicha distribucin presenta los principios bsicos para la medicin de resistencia del

SPAT y resistividad del terreno.

3.6.1

MEDICION DE LA RESISTENCIA DEL SPAT

La resistencia del SPAT se calcula mediante la relacin entre el potencial generado en el

SPAT y la corriente que fluye hacia terreno.


53/183

La resistencia del SPAT se obtiene directamente del clculo , el valor se obtiene enlos equipos de medicin.

3.6.1.1 MTODO DE CAIDA DE POTENCIAL (TRES VARILLAS)En este mtodo se instalan los electrodos de la manera indicada en la siguiente figura:

Figura 3-22. Montaje para la implementacin de medicin por el mtodo de cada depotencial

Se inyecta una corriente

que circula entre los electrodos E y H, esta corriente causa una

cada de potencial en el terreno la cual se mide con el electrodo de potencial S, dichoelectrodo se encuentra enterrada en el terreno a un 62% de la distancia presente entre los

electrodos E y H.

El valor de resistencia se obtiene mediante la razn entre la cada depotencial registradaentre los electrodos E y S y la corriente que fluye entre los electrodos E y H.La corriente que fluye entre los electrodos se mantiene en un valor eficaz constante, por lo que

la curva de resistencia medida en funcin de la distancia del electrodo S tiene forma idnticaa la curva de perfil de cada de potencial en el terreno, como se ve en la siguiente figura.


54/183

Figura 3-23. Perfil de resistencia medida

En la Figura 3-23 se observa la resistencia medida, los valores de resistencia medidos en la

regin de planicie (entre y ), son considerados valores de resistencia medidos en tierraremota.

3.6.2 MEDICIN DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENOEl mtodo de medicin ms aplicado en campo es el mtodo desarrollados por Frank Wenner,

el cual muestra que la resistividad del terreno es proporcional a la resistencia medida en

campo, estos parmetros se relacionan mediante una constante de geometra determinada por

la configuracin de los electrodos de medicin.

3.6.2.1 Mtodo de Frank WennerPara implementar este mtodo debe ser implementado el siguiente arreglo.

Figura 3-24 Configuracin de electrodos en el Mtodo de Frank Wenner

En este mtodo se clavan 4 varillas igualmente espaciadas, el dimetro de las varillas no debe

exceder el 10% de la profundidad y espaciamiento entre varillas.


55/183

El parmetro es el espaciamiento entre varillas y b es la profundidad, Frank Wennerdetermin la relacin presente entre la resistividad del terreno y la resistencia medida

mediante un coeficiente K, como se ve en la siguiente ecuacin

(3-37)

Dnde:

Resistividad del terreno [*m] Resistencia medida en campo [] Coeficiente de geometra [m]El coeficiente K depende de la geometra empleada en las mediciones, en (25) se detalla la

obtencin de la ecuacin del coeficiente K en funcin de los parmetros de espaciamiento y

profundidad de las varillas, la ecuacin para obtener el coeficiente de geometra es la

siguiente:

(3-38)

Dnde:

Espaciamiento entre electrodos [m] Profundidad de enterrado de los electrodos [m]En la prctica se considera que el valor es pequeo comparado con , por lo que elcoeficiente de geomtrica se reduce a:

(3-39)


56/183

Wenner consider el suelo homogneo, las curvas resultantes de medicin por el mtodo

Wenner presentan las siguientes formas:

Figura 3-25. Curvas de estratificacin del terreno

Estas curvas presentan informacin para el clculo del perfil de resistividad del terreno, el

nmero de camadas presente en el terreno se obtiene de la siguiente relacin:

(3-40)3.6.2.2 Clasificacin de los resultados de medicin de resistividad

Una vez realizadas distintas mediciones de resistividad en un determinado terreno, se debe

proceder con el anlisis de los resultados para determinar posibles errores en los valores

lectorados con el equipo de medicin.

En (25) y (24) se presenta la siguiente ecuacin.

(3-41)

Dnde:

Resistividad promedio para un respectivo espaciamiento

Nmero de mediciones realizadas con el espaciamiento I-simo valor de la medicin de la resistividad con un espaciamiento


57/183

Nmero de espaciamientos utilizados para la medicin.Posteriormente se procede con el clculo para la desviacin media de cada valor con relacin

al valor promedio de resistividad en cada espaciamiento.

| | (3-42)

Para un determinado espaciamiento, se debe identificar los valores de resistividad que

presenten una elevada desviacin media de los valores promedio; una desviacin por encima

del 50% nos indica un valor errneo.

Posteriormente se debe realizar una nueva medicin para aquellas lecturas que presenten una

desviacin que exceda el lmite establecido

En el caso que en ciertas regiones presenten desviaciones considerables despus de realizar

nuevas mediciones, pueden ser analizadas por separado debido a que presentan distintas

caractersticas de resistividad.

3.6.2.3

Estratificacin del terreno

Existen diversos programas computacionales y hojas de clculo mediante los cuales es posible

obtener la resistividad y espesor de los diferente estratos del terreno, en (25) se desarroll un

programa para dicho propsito, el cual se encuentra a disposicin en la Transportadora de

Electricidad. Este trabajo solamente se limitar a la presentacin de los mtodos de clculo y

descripcin de los pasos a seguir, debido a que no es el objetivo del tema de estudio

desarrollar el tema de estratificacin del terreno.

En la Figura 3-25 se puede apreciar de mejor manera la forma de la curva Resistividad vs.

Espaciamiento y la informacin que brinda acerca del nmero de capas presentes en el terreno.

Con los datos obtenidos mediante medicin en campo, el objetivo es procesarlos para

determinar un valor representativo de resistividad del terreno (modelo de suelo homogneo) o


58/183

una estratificacin del suelo en dos, tres o ms capas horizontales (24), en la siguiente figura

se observa un terreno estratificado por varias capas de diferente espeso.

Figura 3-26. Suelo Estratificado (17)Los procedimientos que se utilizan para el anlisis de la estratificacin del terreno se explican

a continuacin.

Modelo de una capa

Representa un solo valor de resistividad correspondiente a valores promedios, este modelo no

es aceptable para anlisis de respuesta transitoria del sistema de puesta a tierra debido a su alto

grado de inexactitud.

Modelo de dos capas:

Representa el terreno en dos capas horizontales de diferente resistividad.

El potencial en un punto p cualquiera en la primera camada a una distancia r de una fuente

de corriente se tiene de las siguientes expresiones (17):

(3-43)


59/183

(3-44)

Dnde:

Potencial en cualquier punto p de la primera capa [V] Resistividad del terreno en la primera capa [*m] Profundidad de la primera capa [m] Distancia del punto p a la fuente de corriente [m]

Coeficiente de reflexin.

Resistividad del suelo de la capa ms profunda [*m].La ecuacin anterior nos indica que la variacin del coeficiente de reflexin se limita de la

siguiente manera:

Aplicando la ecuacin de potencial en los puntos de medicin de potencial de la configuracin

de Wenner se obtiene y , posteriormente desarrollando la diferencia de potencial entreambos y sustituyendo con la ecuacin Error! No se encuentra el origen de la referencia. seobtiene la siguiente ecuacin fundamental para la estratificacin del terreno en dos camadas

(17):

(3-45)

Dnde:

Resistividad del terreno a una distancia [*m]


60/183

Espaciamiento entre varillas de la configuracin Wenner [m]Para diversos valores de K entre -1 y 1 se traza una familia de curvas de

en funcin de En base a la familia de curvas obtenidas se puede relacionar la curva caracterstica medida por

el mtodo de Wenner con una curva determinada en particular.Se deben seguir una serie de pasos para la estratificacin del suelo en dos capas, dichos pasos

se encuentran descritos de mejor manera en el ANEXO 4

En el caso de la lnea Chuspipata- Caranavi, en un anlisis de resistividad para el terreno en el

cual se encuentran instaladas las estructuras metlicas reticuladas, solo interesa representar el

terreno hasta una profundidad mxima de 4 a 8 m, debido a que los sistemas de puesta a tierra

en la lnea difcilmente se los instala a gran profundidad. En la mayora de los caso es

suficiente representar el terreno por dos estratos, los cuales representan el terreno en el cual se

instalarn las puestas a tierra.

Modelo de n capasMtodo de Pirson

Se presenta como una extensin del mtodo de dos capas, al dividir la curva caracterstica

en varios trechos ascendentes y descendentes. (23).En el ANEXO 4 se encuentra la secuencia de pasos para el modelado del terreno en n

estratos.


61/183

4 METODOLOGA4.1DETERMINACIN DE PARMETROS- Anlisis de informacin del sistema de puesta a tierra en las estructuras y revisin de

planos.

Se realiz un anlisis de la informacin de la lnea de transmisin Chuspipata Caranavi, para

poder encarar de mejor manera la propuesta de mejora de los sistemas de puesta actuales en la

lnea de transmisin

- Determinacin del valor de resistencia de puesta a tierra objetivo, en funcin al arreglopropuesto para mejora de impedancia de impulso

La UML manejaba una propuesta de mejora de la impedancia de impulso del sistema de

puesta a tierra mediante la incorporacin de contraantenas cortas en paralelo, por lo tanto el

objetivo es obtener una resistencia e impedancia de puesta a tierra de con un valor menor a 20

Ohm

- Estudio de la resistividad del terrenoLa resistividad de un terreno es el principal factor que influir en la dimensin del sistema de

puesta a tierra

- Determinacin del rea disponible para la implementacin de la mejora de puesta atierra

La TDE en sus distintas lneas de transmisin posee el derecho de va, la cual es posee

dimensiones variables para cada tipo de lnea. Para la implementacin de una mejora del

sistema de puesta a tierra el espacio disponible es preferentemente el derecho de va, el terreno

ms all del derecho de va en muchos casos puede o no pertenecer a terceros, por lo cual se

debe tener mucho cuidado si se considera exceder el derecho de va.


62/183

4.2DISEO- Recopilacin de bibliografa y normas acerca de sistemas de puesta a tierra en Lneas

de Transmisin.

Se realiz una revisin histrica y bibliogrfica mediante:

o Bsqueda en libroso Consulta de publicaciones en revistaso Consulta a ingenieros de forma personalo Bsqueda de informacin en internet

Los temas de mayor relevancia en la investigacin fueron los siguientes:

o Los sistemas de aterramiento utilizados en lneas de transmisin desde lasprimeras aplicaciones hasta las nuevas tcnicas utilizadas, pasando por los

sistemas de aterramiento y recomendaciones adoptadas por la TDE.

o El comportamiento de los sistemas de aterramiento frente a descargasatmosfricas (fenmenos impulsivos) y la sobretensin generada en las cadenas

de aisladores

o La importancia del aterramiento de las torres de lneas de transmisin en lasoportabilidad de la cadena de aisladores

o El mtodo desarrollado por Herbert G. Ufer, que se refiere a los electrodosrecubiertos de concreto (Concrete Encased Electrodes)

El arreglo optimizado propuesto por la UML para la mejora del sistema de puesta a tierra, fue

analizada previamente por diversos autores que corroboran la efectividad del arreglo

optimizado en la reduccin de la impedancia de impulso para diversas situaciones (terrenos

homogneos y estratificados), por lo cual previamente a la implementacin de la mejora se

procedi con la recopilacin de bibliografa especializada en el tema de reduccin de

impedancia de impulso en estructuras de alta tensin sujetas a descargas atmosfricas.

- Determinacin del tipo de electrodo a utilizar y su profundidad de enterrado


63/183

Los sistemas de puesta a tierra, son instalados utilizando como electrodo de contraantenas el

cable de acero 5/16 EHS, dicho cable se encuentra reglamentado para puestas a tierra en la

normativa espaola.

El cable utilizado para la implementacin de la mejora del SPAT de la lnea Chuspipata

Caranavi es cable procedente del cambio de hilo de guarda en la lnea San Jos Carrasco.

Por recomendacin de la UML se determin la profundidad mxima de 40 cm en la

excavacin para instalar los electrodos horizontales del sistema de puesta a tierra. Esta

profundidad fue determinada en base a experiencias previas en terrenos de la lnea, debido a la

gran dificultad de realizar excavaciones con mayor profundidad puesto que los terrenos en su

mayora son rocosos.

- Definir la geometra del sistema de puesta a tierra y establecimiento de la longitudefectiva de contraantenas

La geometra de la mejora de puesta a tierra a ser implementada fue propuesta por el Ingeniero

Andrs Morales, Jefe de la Unidad de Mantenimiento de Lneas.

Dicha geometra fue concebida con la idea de la reduccin de la impedancia y resistencia de la

puesta a tierra, adems de brindar seguridad al personal que se encuentre cerca de la

estructura, minimizando los potenciales de paso y de contacto que se generan por la

circulacin de un corriente en el sistema de puesta a tierra.

Gracias a la revisin de bibliografa relacionada con el tema, se pudo determinar las longitudes

efectivas de las contraantenas y se definieron las dimensiones del sistema de puesta a tierra de

acuerdo con el trabajo de diversos investigadores como (13), (26), (27), (28), (12), (29) y (30).

- Optimizacin del arreglo mediante el recubrimiento de los electrodos mediantemortero


64/183

Se trat de aplicar el mtodo UferGround como alternativa para la proteccin de puesta a

tierra utilizando un anillo de cable de acero confinado en hormign alrededor de las patas en

las estructuras de la lnea de transmisin ChuspipataCaranavi.

El concreto presenta propiedades hidroscpicas, por lo que atrae la humedad. Cuando se

encuentra enterrado en el terreno, un bloque de concreto se comporta como un medio

semiconductor con resistividades entre 30-90 . Debido a esta caracterstica, el concreto es

una gran alternativa para su aplicacin en terrenos que presentan elevada resistividad.

En terrenos de alta resistividad un electrodo recubierto de concreto presenta menor resistencia

que el mismo electrodo en contacto directo con el terreno.

El concreto mejora la resistividad de la porcin de terreno en contacto con el electrodo de la

misma manera que mejoran los tratamientos qumicos el terreno alrededor de los electrodos.

Las mejoras de terrenos mediante tratamientos qumicos no fueron consideradas debido a que

en muchos casos son dainos para el medio ambiente, asimismo se consider que los

tratamientos son una solucin temporal por un par de aos y en muchos casos requieren un

mantenimiento peridico.

4.3IMPLEMENTACIN Y MEDICIN DE RESULTADOS

- Instalacin de la mejora de puesta a tierra, de acuerdo a las condiciones particulares decada sitio

La implementacin de la mejora del sistema de puesta a tierra se llev a cabo mediante la

contratacin de empresas contratistas las cueles trabajan peridicamente con la TDE.

Se decidi la contratacin de empresas contratistas debido a que el trabajo solamente requiere

personal capaz de realizar excavaciones y tendido de conductor en el terreno.

- Levantamiento de planos del sistema de puesta a tierra construido As Built


65/183

Una vez implementadas las mejoras se procedi con la realizacin de los planos individuales

del SPAT instalado en cada estructura mejorada.

Muchas veces no es posible cumplir a cabalidad las especificaciones presentes en los planos

de construccin debido a las caractersticas del terreno circundante a cada estructura. Por lo

cual debido a la existencia de modificaciones en obra, es de gran importancia un

levantamiento de planos del SPAT instalado

- Realizar mediciones para comprobar la mejora del sistema de puesta a tierraLa medicin de la resistencia de puesta a tierra se desarroll en base a la metodologa indicada

en IEEE STD-81 y en base al Instructivo Para la Medicin de Resistencia de Puesta

t dirigido - cesar moreno final

Documents