SISTEMA DE PUESTA A TIERRA EN LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE 13,2 kV y 34,5 kV
Páginas: 18 (4373 palabras)
Publicado: 28 de marzo de 2012
CAPÍTULO 3.
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA EN LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE 13,2 kV y 34,5 kV.
1. INTRODUCCIÓN.
Las instalaciones eléctricas dentro de una subestación eléctrica, deben disponer de un sistema de puesta a tierra (SPT), de tal forma que cualquier punto del interior o exterior, normalmente accesible a personas que puedan transitar o permanecer allí, no estén sometidos atensiones de paso, de contacto o transferidas, que superen los umbrales de soportabilidad cuando se presente una falla.
La exigencia de puesta a tierra para instalaciones eléctricas cubre el sistema eléctrico como tal y los apoyos o estructuras que ante una sobretensión temporal, pueda desencadenar una falla permanente a frecuencia industrial, entre la estructura puesta a tierra y la red.
Losobjetivos de un sistema de puesta a tierra (SPT) son: La seguridad de las personas, la protección de las instalaciones y la compatibilidad electromagnética.
Las funciones de un sistema de puesta a tierra son:
Garantizar condiciones de seguridad a los seres vivos.
Permitir a los equipos de protección despejar rápidamente las fallas.
Servir de referencia al sistema eléctrico.
Conducir ydisipar con suficiente capacidad las corrientes de falla, electrostática y de rayo.
Transmitir señales de RF en onda media y larga.
Realizar una conexión de baja resistencia con la tierra y con puntos de referencia de los equipos.
Se debe tener presente que el criterio fundamental para garantizar la seguridad de los seres humanos, es la máxima energía eléctrica que pueden soportar, debida a lastensiones de paso, de contacto o transferidas y no el valor de resistencia de puesta a tierra tomado aisladamente. Sin embargo, un bajo valor de la resistencia de puesta a tierra es siempre deseable para disminuir la máxima elevación de potencial GPR.
La máxima tensión de contacto aplicada al ser humano (o a una resistencia equivalente de 1000 Ω), está dada en función del tiempo de despeje de lafalla a tierra, de la resistividad del suelo y de la corriente de falla. La tensión máxima de contacto no debe superar los valores dados en la Tabla 3.1.
La columna dos aplica a sitios con acceso al público en general y la columna tres aplica para instalaciones de media tensión, donde se tenga la presencia de personal que conoce el riesgo y está dotado de elementos de protección personal.Para el cálculo se tuvieron en cuenta los criterios establecidos en la IEEE 80, tomando como base la siguiente ecuación, para un ser humano de 50 kilos.
Máxima tensión de contacto = [pic]
[pic]
Tabla 3.1 Máxima tensión de contacto para un ser humano.
Fuente: RETIE.
Los valores de la Tabla 3.1 se refieren a la tensión de contacto aplicada directamente a un ser humano en caso de falla atierra, corresponden a valores máximos de soportabilidad del ser humano a la circulación de corriente y considera la resistencia o impedancia promedio netas del cuerpo humano entre mano y pie, sin que se presenten perforaciones en la piel y sin el efecto de las resistencias externas adicionalmente involucradas entre la persona y la estructura puesta a tierra o entre la persona y la superficie delterreno natural.
2. DISEÑO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA.
Para el diseño del sistema de puesta a tierra en las subestaciones de 13,2 kV y 34,5 kV, se deben comprobar que los valores máximos de las tensiones de paso y de contacto a que puedan estar sometidos los seres humanos, no superen los umbrales de soportabilidad.
Todo diseño de puesta a tierra debe asegurar el limitar laselevaciones de potenciales en el momento de la falla, en la zona de influencia. Si se logra despejar la falla en muy corto tiempo, se reducen las probabilidades de lesiones o daños.
Para efectos del diseño de una puesta a tierra de subestaciones se deben calcular las tensiones máximas admisibles de paso, de contacto y transferidas, las cuales deben tomar como base una resistencia del cuerpo de 1000 Ω y...
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA EN LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE 13,2 kV y 34,5 kV.
1. INTRODUCCIÓN.
Las instalaciones eléctricas dentro de una subestación eléctrica, deben disponer de un sistema de puesta a tierra (SPT), de tal forma que cualquier punto del interior o exterior, normalmente accesible a personas que puedan transitar o permanecer allí, no estén sometidos atensiones de paso, de contacto o transferidas, que superen los umbrales de soportabilidad cuando se presente una falla.
La exigencia de puesta a tierra para instalaciones eléctricas cubre el sistema eléctrico como tal y los apoyos o estructuras que ante una sobretensión temporal, pueda desencadenar una falla permanente a frecuencia industrial, entre la estructura puesta a tierra y la red.
Losobjetivos de un sistema de puesta a tierra (SPT) son: La seguridad de las personas, la protección de las instalaciones y la compatibilidad electromagnética.
Las funciones de un sistema de puesta a tierra son:
Garantizar condiciones de seguridad a los seres vivos.
Permitir a los equipos de protección despejar rápidamente las fallas.
Servir de referencia al sistema eléctrico.
Conducir ydisipar con suficiente capacidad las corrientes de falla, electrostática y de rayo.
Transmitir señales de RF en onda media y larga.
Realizar una conexión de baja resistencia con la tierra y con puntos de referencia de los equipos.
Se debe tener presente que el criterio fundamental para garantizar la seguridad de los seres humanos, es la máxima energía eléctrica que pueden soportar, debida a lastensiones de paso, de contacto o transferidas y no el valor de resistencia de puesta a tierra tomado aisladamente. Sin embargo, un bajo valor de la resistencia de puesta a tierra es siempre deseable para disminuir la máxima elevación de potencial GPR.
La máxima tensión de contacto aplicada al ser humano (o a una resistencia equivalente de 1000 Ω), está dada en función del tiempo de despeje de lafalla a tierra, de la resistividad del suelo y de la corriente de falla. La tensión máxima de contacto no debe superar los valores dados en la Tabla 3.1.
La columna dos aplica a sitios con acceso al público en general y la columna tres aplica para instalaciones de media tensión, donde se tenga la presencia de personal que conoce el riesgo y está dotado de elementos de protección personal.Para el cálculo se tuvieron en cuenta los criterios establecidos en la IEEE 80, tomando como base la siguiente ecuación, para un ser humano de 50 kilos.
Máxima tensión de contacto = [pic]
[pic]
Tabla 3.1 Máxima tensión de contacto para un ser humano.
Fuente: RETIE.
Los valores de la Tabla 3.1 se refieren a la tensión de contacto aplicada directamente a un ser humano en caso de falla atierra, corresponden a valores máximos de soportabilidad del ser humano a la circulación de corriente y considera la resistencia o impedancia promedio netas del cuerpo humano entre mano y pie, sin que se presenten perforaciones en la piel y sin el efecto de las resistencias externas adicionalmente involucradas entre la persona y la estructura puesta a tierra o entre la persona y la superficie delterreno natural.
2. DISEÑO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA.
Para el diseño del sistema de puesta a tierra en las subestaciones de 13,2 kV y 34,5 kV, se deben comprobar que los valores máximos de las tensiones de paso y de contacto a que puedan estar sometidos los seres humanos, no superen los umbrales de soportabilidad.
Todo diseño de puesta a tierra debe asegurar el limitar laselevaciones de potenciales en el momento de la falla, en la zona de influencia. Si se logra despejar la falla en muy corto tiempo, se reducen las probabilidades de lesiones o daños.
Para efectos del diseño de una puesta a tierra de subestaciones se deben calcular las tensiones máximas admisibles de paso, de contacto y transferidas, las cuales deben tomar como base una resistencia del cuerpo de 1000 Ω y...
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