cap malla a tierra

Capítulo 8.
Sistemas de Puesta a Tierra.

Dr. Luis Morá

1

Introducción.

•

Permiten una mejor operación de los Sistemas de Distribución.

•

Aumenta la seguridad de las personas y de las instalaciones.
Falla a
tierra.

Dr. Luis Morá

La corriente fluye
a través de la
estructura a tierra.

La corriente vuelve
al neutro de la
fuente por tierra.

2

Tierra de servicio y tierra de protección.
•La tierra de servicio es la malla de tierra donde se conecta el
punto neutro de un transformador de potencia o de una
máquina.


•

La resistencia de la malla depende del valor de la corriente
de falla monofásica que se desea tener

La tierra de protección es la malla de tierra donde se
conectan todas las partes metálicas no-energizadas de los
equipos que conforman un sistema eléctrico.


Laresistencia de la malla depende de las condiciones de
seguridad.

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3

Tierra de servicio.
Sistemas aislados.


La conexión a tierra se hace a través de una alta impedancia.



Bajas corrientes de cortocircuito.



Mayor continuidad de servicio en caso de falla.



Altas sobretensiones en el punto de contacto a tierra.



El valor de las capacidades e inductancia produce unefecto
de resonancia.



Poco usados

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4

Tierra de servicio.

Sistemas aterrizados.


El neutro de transformadores y generadores es conectado a
tierra.



La conexión a tierra puede ser: Sólidamente aterrizado,
Resistencia de alto o bajo valor, con un reactor o con una
bobina Petersen.



Protege la vida útil de la aislación de los equipos eléctricos.

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Tierra deservicio.
Sistemas aterrizados.


Sólidamente aterrizado: neutro conectado directamente a la
malla de tierra (usado en baja tensión).



Resistencia de bajo valor: el valor depende del máximo valor
de corriente a limitar, es usado en sistemas de media tensión.



Resistencia de alto valor: se limita la magnitud de primera
corriente de falla monofásica, usado cuando la prioridad es
la continuidaddel servicio.



Reactor: limita la corriente de falla de las bobinas de un
generador de baja tensión.

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6

Cálculo de la resistencia de neutro.

Vn
Rn 
3 Ic

Vn
Ic 
X co

X co
Rn 
3

Vn : valor de la tensión de fase neutro.
Ic : valor de la corriente total capacitiva del sistema.
XCO : reactancia capacitiva del sistema

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Mallas de tierra.
• La resistencia dela malla
depende de:

• La malla está formada por:


Las barras enterradas.

 El conductor.



Los conductores horizontales.

 Del contacto entre la malla
y el terreno.



Un reticulado horizontal con o
sin barras.

 Del tipo de terreno.

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8

Tipos de mallas de tierra.
•

Malla de baja tensión.


Resistencia de la malla según SEC.
R

•

65
 
2.5 I

65: Límite de voltajeque puede
ser sometida una persona.
I: Corriente de cortocircuito
monofásico.

Malla de alta tensión:


Las inducción de voltaje en una malla de baja tensión debe ser
menor a los 125 V.

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9

Resistividad equivalente del terreno.
Consideraciones.


Area encerrada por el perímetro de la malla.
A
r



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Resistividad equivalente del terreno.
Consideraciones.


Laresistividad equivalente de un terreno de n capas equivale a la
de uno homogéneo.

r 
sin  1  o 
r
Rh 
2  ro


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Resistividad equivalente del terreno.
Consideraciones.


Para el terreno multiestratificado.
Rme 

r 
sin  1  o 
r
n

2  
i 1





1
 ro2  vi2 


ro2  vi2 1



qo2 2 r (r  h)

ui2 q02  r02  hi2



vi2 0.5 ui2 

ui4  4 q02r02

La resistividad del terreno es:
 eq 

1
n


i 1

Dr. Luis Morá

1
( Fi  Fi  1 )
i

vi2
Fi  1  2
r0

12



Resistencia de puesta a tierra.

Método Schwarz.
Se considera un reticulado y un conjunto de barras verticales,
calculando la resistencia de cada una.

R1 R2  R122
R   
R1  R2  2 R12

R1: reticulado.
R2: barras

 2L

Lt
ln t  K1 
 K2 
A
 h1

2
 8 L 2...