sistemas de potencia

MEMORIA DE CÁLCULO

CÁLCULO DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRA

Los factores que afectan el diseño de una malla de puesta a tierra son:

a) Resistividad del terreno.
b) Tiempo máximo de despejede una falla a tierra.
c) Tensiones de paso y contacto permisibles.
d) Configuración de la malla.
e) Conductor empleado.
f) Profundidad de la malla.

El procedimiento para calcular una malla detierra

* Información del campo:
Se dispone de un lote de: 88X103 m2 = 9064 m2
Resistividad del terreno:
ρ = 230 Ω/m (suelo arenoso)
ρs = 2500 Ω/m (cascajo)

* Parámetros:
TM =450°C (soldadura de latón)
TA =25° C (temperatura ambiente)
H= 0,6 m (profundidad de la malla)
ICC =23 kA.
t =0,41 s (duración de la corriente de falla)
D= 2 m ( espacio entre conductoresparalelos)

Número de conductores cortos:
M=103/2+1=53

Varillas de conductores largos:
N=462+1=45
Longitud del conductor de la malla:
L= 88*53+45*103=9299m

* Selección del conductor:A=I*33*t /log(TM-TA)/(234+TA)+1

A=23000*(33*0,41seg)/.log(450-25)/(234+25)+1=76948 Cmil

Conductor: 250 kcmil de Cu desnudo
A= 126,7mm2 Diametro, d= 14,63mm.
* Cálculo de las constantes Km,Ks, Ki :

Km=1/2π*ln(D2)/(16*H*d)+1/π*ln(3/4×5/6×…×(2*N-3)/(2*N-2)

Km=1/2π*ln(4)/(16×0,6×0,01463)+1/π*ln(3/4×5/6×…×87/88

Km=0,01023

Ks=1/π(1/2*H+1/D+H+1/2D+…+1/(N-1)*D)(a)


n; numero de conductores efectivos en paralelo en una malla rectangular o irregular el cual es estimado con las siguientes ecuaciones:

n=na nb nc nd

na=2Lc/Lp

Lc=45×103=4635 m.Longitud del conductor en la malla horizontal en metros.
Lp=(88+103)*2=382m. Longitud del perímetro de la malla en metros.

na=24.267

nb=Lp4A
nb=382*4/4635

nb=1,054nc=LxLyA0,7ALxLy

Lx=103m. Máxima longitud de la malla en el eje X, m.
Ly=88m. Máxima longitud de la malla en el eje Y, m.

nc=1

nd=Dm(Lx2+Ly2)

Dm=135,473m....