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• Eric Miller

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Calculo de la Resistencia de Puesta a Tierra INFORMACIÓN GENERAL 1.- Datos del terreno - Resistividad del terreno - Resistividad superficial terreno interior S.E. - Resistividad superficial terreno exterior S.E. - Espesor de la capa de superficial (h =) - Factor de correcion superficie del terreno

145 3,000 1,100 0.10 0.65

2.- Datos sistema protección - Corriente de cortocircuito - Tiempo apertura reles

15.10 kAmp 0.10 seg

3.- Datos del conductor enterrado - Radio 70 mm2 - Longitud total - Profundidad de enterramiento - Ancho del material tratamiento resistividad - Diámetro del anillo equivalente - Temperatura fundición del cobre Uso práctico f.s. De 3 - Temp. máx. permis. Conductor (según VDE) - Temperatura ambiente

Ohm-m Ohm-m Ohm-m m

Krefl =

0.00535 m

4.- Datos de la malla - Longitud del lado largo (largo) - Longitud del lado corto (ancho) - Área total encerrada dentro de la malla Incremento de área terreno (adyacente) Nro. Conduct. paralelo al lado largo Nro. Conduct. paralelo al lado corto Espacio entre conduc. Lado largo. Espacio entre conduc. Lado corto Longitud del conductor Incremento conductor (longitud)

1.00 0.50 10.00 1,083 361 200 25

m m m °C °C °C °C

66.00 8.50 561.00 0 7 34 2.00 1.42 751 0

m m m2 Total

561.00 m2

198*1.5

Total 2*198+67*1.5

0.008 m 2.40 m m 25.00 m Ohm - m

6.- Datos de Operación - Resistividad promedio de la persona entre ambos pies. (Norma Internac.)

1,000 Ohm-m

Calculos a) Maxima Tensión de Toque permisible: Et=(Res.hombre+1.5 Res.int.sub)*0.116/(Raiz(t.apert))

2,017.53 Voltios

b) Máxima tensión de paso permisible Ep= (Res.hombre+6*Res.ext.sub)*0.116/Raiz(t.apert)

2,787.86 Voltios

c) Calculo de la longitud mínima para control de gradientes L= 0.9*1.25*Resist.terr*Cte.fall*raiz(t.apert)/(116+0.17*Res.int) A.- CÁLCULOS DE PRELIMINARES (Primera aproximacion)

Rt=

2.71 Ohm

A.2) Sección del conductor (capacidad termica).

Cs =

85 mm2

5.- Datos de las varillas electrodo - Radio - Largo - Espaciamiento - Numero de varillas dentro del área (A) - Radio material relleno especial - Resistividad material relleno esp.(bentonita)

A.1) Resistencia de puesta a tierra teorica.

-0.98

995.44 m

751 m

23.13 mm2 54.62 mm2

Sección =

Temp. fund. conductor Cu) Temp. max.conductor VDE.

A.3) Configuracion de la malla. Dimens. Malla

Largo Ancho Nro. Conduct. paralelo al lado largo Nro. Conduct. paralelo al lado corto Resultados Espacio entre conduc. Lado largo. Espacio entre conduc. Lado corto Longitud del conductor Aumento long Aumento área

66.00 m 8.50 m 7 34

2.00 Lado mayor

2.00 m 1.42 m 751 m 0 0

1.42 Lado menor

A4.) Constantes geometricas Km= Ki=

Y Función de Nro. Conductores 0.3918 + - 0.25334 = 0.1384 1.854 > 2 asume 2 < 2 se considera el valor obtenido

B) CÁLCULOS DE LA MALLA DE TIERRA

B.1) Calculo del Valor de Tensión de Toque: Et=

748.19 Voltios 748.19

Max. Valor > 2,017.53 Cambiar configuración malla (*) Correcto Configurac. de la malla < (*) Aumentar long. conductor, variando la cuadricula de malla. Ki y Km depende N° de conduc. Si no incr.Nro. critico conduc. paralelo, coeficientes no varían.

B.2) Calculo de la Tensión de Paso Ks= Ki=

0.4960 1.854

Es Función de Nro. critico de conductores paralelos

Max. Valor Tratado > 2,787.86 Cambiar configuración de la malla (*) Correcto Configuracion de la malla < 2,681.17 (*) Aumentar long. conductor, variando la cuadricula de malla. Ki y Km depende N° de conduc. Si no incr.Nro. critico conduc. paralelo, coeficientes no varían. Calculo de la resistencia de puesta a tierra real Ep=

2,681.17 Voltios

Rr=

2.9051 Ohm 2.9051 Ohm

aumento long y área

CALCULO DE LA RESISTENCIA TOTAL DE LA SUBESTACIÓN DATOS

Long. Total conductor Radio Cond Prof. Excavac Super. Cubierta Número pozos Varillas Puesta tierra Long.varilla Radio varilla Resistividad del terreno L. Mayor malla L.menor malla Ctes g:Prof< 0.1xraiz(área)= k1 = k2 = R1 R2 R12

Resultados Incr. Conduc. 751 0 0.0054 1.00 561 0 25.00 2.40 0.008 145 66.00 8.50 2.37 0.8118 5.4565

0.99124687 5.99911948

= = =

1.8355 3.3548 1.7037

1.8355 3.3548 1.7037

Resistencia Total Sistema =

1.83

1.83

Calculo de la Resistencia de Puesta a Tierra INFORMACIÓN GENERAL 1.- Datos del terreno - Resistividad del terreno - Resistividad superficial terreno interior S.E. - Resistividad superficial terreno exterior S.E. - Espesor de la capa de superficial - Factor de correcion superficie del terreno

1era. Aprox 150 3,500 1,000 0.10 0.65

2.- Datos sistema protección - Corriente de cortocircuito - Tiempo apertura reles

Ohm-m Ohm-m Ohm-m m

13.10 kAmp 0.10 seg

3.- Datos del conductor enterrado - Radio 95 mm2 - Longitud total - Profundidad de enterramiento - Ancho del concreto conductor - Diámetro del anillo equivalente - Temperatura fundición del cobre Uso práctico f.s. De 3 - Temp. máx. permis. Conductor (según VDE) - Temperatura ambiente 4.- Datos de la malla - Longitud del lado largo (largo) - Longitud del lado corto (ancho) - Área total encerrada dentro de la malla Nro. Conduct. paralelo al lado largo Nro. Conduct. paralelo al lado corto - Numero de varillas dentro del área (A)

0.0063 m 0.80 0.50 10.00 1,083 361 200 25

m m m °C °C °C °C

1era. Aprox. 66.00 m 8.50 m 561.00 m2 6 34 18.00

5.- Datos de las varillas electrodo - Radio - Largo - Espaciamiento - Radio material relleno especial - Resistividad material relleno esp.(bentonita)

0.008 m 2.40 m m m Ohm - m

6.- Datos de Operación - Resistividad promedio de la persona entre ambos pies. (Norma Internac.)

1,100 Ohm-m

Calculos a) Maxima Tensión de Toque permisible: Et=(Res.hombre+1.5 Res.int.sub)*0.116/(Raiz(t.apert))

2,329.33 Voltios

b) Máxima tensión de paso permisible Ep= (Res.hombre+6*Res.ext.sub)*0.116/Raiz(t.apert)

2,604.45 Voltios

c) Calculo de la longitud mínima para control de gradientes L= 0.9*1.25*Resist.terr*Cte.fall*raiz(t.apert)/(116+0.17*Res.ext) 983.21 m A.- CÁLCULOS DE PRELIMINARES (Primera aproximacion) A.1) Resistencia de puesta a tierra teorica. Rt=

2.81 Ohm

A.2) Sección del conductor (capacidad termica).

Sección =

20.07 mm2 47.39 mm2

Temp. fund. conductor Cu) Temp. max.conductor VDE.

A.3) Configuracion de la malla. Dimens. Malla Largo Ancho Nro. Conduct. paralelo al lado largo Nro. Conduct. paralelo al lado corto Resultados Espacio entre conduc. Lado largo. Espacio entre conduc. Lado corto Longitud del conductor Aumento long Aumento área

66.00 m 8.50 m 6 34

2.00 Lado mayor

2.00 m 1.70 m 685 m 0 0

1.70 Lado menor

A4.) Constantes geometricas Km= Ki=

Y Función de Nro. Conductores 0.4593 + - 0.22565 = 0.2337 1.682 > 2 por tanto se asume 2

B) CÁLCULOS DE LA MALLA DE TIERRA

B.1) Calculo del Valor de Tensión de Toque: Et=

1,127.37 Voltios 1,127.37

Max. Valor > 2,329.33 Cambiar configuración de la malla (*) Correcto Configuracion de la malla < (*) Aumentar long. conductor, variando la cuadricula de malla. Ki y Km depende N° de conduc. Si no incr.Nro. critico conduc. paralelo, coeficientes no varían.

B.2) Calculo de la Tensión de Paso Ks= Ki=

0.5666 1.682

Es Función de Nro. critico de conductores paralelos

Max. Valor Tratado > 2,604.45 Cambiar configuración de la malla (*) Correcto Configuracion de la malla < 2,733.65 (*) Aumentar long. conductor, variando la cuadricula de malla. Ki y Km depende N° de conduc. Si no incr.Nro. critico conduc. paralelo, coeficientes no varían. Calculo de la resistencia de puesta a tierra real Ep=

2,733.65 Voltios

Rr=

3.0245 Ohm 3.0245 Ohm

aumento long y área

CALCULO DE LA RESISTENCIA TOTAL DE LA SUBESTACIÓN DATOS

Long. Total conductor Radio Cond Prof. Excavac Super. Cubierta Número pozos Varillas Puesta tierra Long.varilla Radio varilla Resistividad del terreno L. Mayor malla L.menor malla Ctes g:Prof< 0.1xraiz(área)= k1 = k2 = R1 R2 R12

= = =

Resultados 1era. Aprox 685 0 0.0063 0.80 561 0 18.00 2.40 0.008 150 66.00 8.50 2.37 0.8118 5.4565 1.9197 4.3214 1.7682

1.9197 4.3214 1.7682

Resistencia Total Sistema =

1.91

1.91