sistema de tierras - generalidades

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Page 1: Sistema de tierras - Generalidades
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La seguridad del personal y equipo es de primordialimportancia en los sistemas de distribución, por lo que elneutro y la conexión a tierra tienen la misma importanciaque las fases energizadas.

1. Normalmente los sistemas de tierra deben construirsecon alambre de Cu semiduro desnudo de 5.19 mm dediámetro (calibre Nº 4 AWG) mínimo.

2. Nunca se deben utilizar conductores de ACSR o AAC.3. La bajante para tierra en nuevas instalaciones se debe

de instalar en el interior del poste, para el caso deinstalaciones existentes se podrá instalar por elexterior utilizando protector TS.

4. La resistencia de tierra debe tener un valor máximo de25Ω en tiempo de secas, cuando el terreno estehúmedo debe tener un máximo de 10Ω.

Sistema de tierras - Generalidades

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Sistema de tierras - Generalidades

5. Todos los neutros contiguos ybajantes de tierra deben estarinterconectados,independientemente que nocorrespondan al mismo circuitoo área en B.T.

6. Para áreas de alta incidencia devandalismo y cuando la bajantede tierra se instale por fueradel poste se optará por utilizaralambre ACS 3 N° 9.

7. Para áreas de contaminación,todos los conectadores autilizar serán de Cu acompresión.

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1. La bajante para tierra está compuesta por conductor de cobre conectado a

uno o varios electrodos para tierra y equipos de la estructura. En conjunto,

el sistema de tierra debe tener la resistencia máxima indicada en el punto

4 de la norma 09 00 01. Si la resistencia es mayor de los valores indicados,

aplicar la norma 09 00 04.

Los materiales para una bajante a tierra en área normal son:

Los materiales para una bajante a tierra en condiciones de contaminación

son:

Bajante para tierra

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2. La bajante debe ser una, sin empalmes,el extremo inferior conectado alelectrodo y el superior directamente alcable de guarda, equipo y/o neutro deltransformador. A la bajante se debenconectar las terminales para tierra de losapartarrayos mediante un conectador,así como también las pantallas metálicasde cables aislados, para transformadoresver norma 04 E0 04.

3. El orificio del ducto para la bajante en elposte se ubica a 1.8 m del extremosuperior y otro a 1,5 m de la base.

4. La bajante se instala en el poste antes dehincarlo en la cepa, dejando suficienteconductor libre para las conexiones

Bajante para tierra

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Diagrama esquemático de una bajante de tierra para equipo

Bajante para tierra

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1. La conexión a la línea.

a) La conexión de la bajante de tierra al neutro o cable de guarda de ACSR o ACS se debe hacer con conectador.

b) De existir puentes en la estructura, hacer la conexión en un puente, no en la línea con tensión mecánica.

Electrodos para tierra

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2. Al clavar el electrodo es necesario utilizar como guía un tubo en el cual seinserte la varilla para que al golpearla no se flexione.

3. En áreas urbanizadas el electrododebe quedar al nivel de piso. En áreasrurales (en despoblado), debe quedara 20 cm de profundidad. En amboscasos se debe colocar frente al orificiopara la bajante de tierra del poste.

Electrodos para tierra

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a) Mejora a sistemas de tierra con contra-antenas.

La mejora de la resistencia de tierra concontra-antena de conductor se efectúacuando el valor de la resistencia de tierra conun electrodo rebasa el valor de 25Ω y cuandola adición de electrodos se dificulta por lascaracterísticas del subsuelo, por lo que sepuede optar por instalar líneas radiales conconductor de Cu desnudo de desperdiciopartiendo desde el electrodo ya instalado.

Estas líneas radiales van enterradas en unazanja con profundidad mínima de 40 cm. Enel área urbana la ranura se hará entre elcordón y la banqueta.

Mejoras a sistema de tierras

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En primera instancia se abrirán dos zanjas en sentido longitudinal de lalínea con una distancia de 5 m cada una (o la distancia que indique laexperiencia de pruebas en terrenos similares).

Se hace una nueva prueba de resistencia y en función de los valoresobtenidos se reducirá el número de zanjas y su longitud para llegar alvalor deseado.

En áreas urbanas las siguientes zanjas se continuarán a las anteriores. Enáreas rurales las zanjas deben ser perpendiculares a la línea.

Mejoras a sistema de tierras

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b) Mejora a sistema de tierra con Bentonita.

1. Debido a que la resistividad del terreno depende de la composicióndel mismo, se hace necesario en algunos casos mejorar las condicionesde resistividad. Uno de los sistemas económicos y de la mayorefectividad para abatir la resistividad es mediante la aplicación debentonita sódica.

2. El tratamiento a tierras con bentonita se puede utilizar con electrodoso mediante el uso de contra-antenas de conductores de Cu desnudo.

3. Para todos los casos donde se utilice bentonita la mezcla debe ser de1.5 litros de agua por cada kilogramo de bentonita. Esta mezcla se debebatir hasta obtener una masa uniforme y gelatinosa, una vez terminadoel trabajo se debe permitir el acceso al agua para mantener lahumedad de la mezcla.

Mejoras a sistema de tierras

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4. En terreno rocoso, se efectúan perforaciones con equiponeumático o moto-vibrador con una broca de 5.08 cm de diámetro yde 150 cm de longitud.

El número de perforaciones depende de las características delterreno para obtener un valor de 25Ω inmediatamente después dehaber efectuado la instalación, se elabora una parrilla con alambrede Cu semiduro desnudo, calibre No. 4 AWG de una pieza (sinempalmes) para insertarse en las perforaciones.

Ambos extremos del alambre se unen con conectador, finalmente laszanjas y las perforaciones se llenan con una pasta fluida de bentonitacon agua. Como se muestra en la siguiente figura:

Mejoras a sistema de tierras

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La parte superior de la zanja (10 cm) se recubre con el material de laexcavación.

La perforación que se realice en banquetas y arroyo de calles para realizarlos trabajos descritos en los puntos anteriores, se debe reponer conmaterial y acabados similares a los existentes.

Mejoras a sistema de tierras

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c) Mejora a Sistema de tierra con electrodos.

En este caso, se hace una cepa de 45 cm de diámetro por 1.50 m deprofundidad en la que se clava un electrodo de tierra adicional al centrode la misma. posteriormente se llena la cepa con la mezcla de bentonitay agua. posteriormente se agrega agua para que el terreno se impregnebien con la mezcla. Vea el dibujo siguiente.

Mejoras a sistema de tierras

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d) Mejora a Sistema de tierra con contra-antenas bentonita y electrodo.

Se instala la red de contra-antenas en la forma indicada, se llena lazanja con una mezcla de bentonita y agua a lo largo de las contra-antenas del electrodo. posteriormente se tapa la zanja con latierra extraída. Este sistema es apropiado para terreno rocoso,como se muestra en la figura siguiente:

Mejoras a sistema de tierras

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e) Mejora a sistema de tierra utilizando polvo químico (GAP o GEM)cuando se tiene un valor de resistencia de contacto a tierra muy alto,se puede utilizar polvo para mejorar la resistencia de contacto.

Se utiliza el método del inciso d) Mejora a Sistema de tierra concontra-antenas bentonita y electrodo pero en lugar de bentonita seutiliza un polvo químico.

Mejoras a sistema de tierras

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Se rellena la cepa del electrodo y la zanja de la contra antena con unamezcla del polvo químico y agua.

Mejoras a sistema de tierras

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Mejoras a sistema de tierras

Se instalan las conexiones con soldadura o con conector a compresión.

Page 19: Sistema de tierras - Generalidades

Después de realizar el nuevo sistema de tierras instalando contra-antenas,electrodos adicionales y rellenar la cepa del electrodo y la zanja de lacontra-antena con el polvo químico, se mide nuevamente la resistencia decontacto .

Mejoras a sistema de tierras

Antes Despues

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Mejora a sistema de tierra utilizandopolvo químico (GAP o GEM)

Siempre se recomienda seguir el métodode aplicación indicado por el fabricante,la mescla de polvo y agua al solidificarse,hace que el electrodo aumente susuperficie de contacto a tierra con locual se disminuye el valor de laresistencia. Es recomendable que lassuperficies del electrodo sean regularpara que no se tenga un efecto negativoal disipar la energía de una descargaatmosférica. Por lo que deberá aplicarsecon un tubo de PVC de 4 o 6 pulgadassegún se muestra en la imagen.

Mejoras a sistema de tierras

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1. El conductor neutro en un sistema balanceado tipo A multiaterrizadoen líneas de M.T., se debe seleccionar de acuerdo a la tabla siguiente:

2. En áreas urbanas el neutro será el de la línea de B.T., siempre ycuando sea equivalente o mayor al de la tabla; de no cumplirse estacondición, se debe instalar un neutro cuyo calibre cumpla la tablaanterior.

Selección del conductor neutro corrido

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3. Para líneas de M.T. con guarda, ubicadas en áreas rurales concontaminación se debe utilizar cable ACS (cable de acerorecubierto con Cu soldado) como cable de guarda, en suequivalente al conductor de Cu en conductividad.

4. El neutro como cable de guarda no se debe instalar en áreasurbanas.

Selección del conductor neutro corrido

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La bajante de tierra debe ser alambre de Cu No. 4 AWG semiduro desnudo.

Para la conexión del conductor neutro corrido a la de tierra, se debe utilizarel conectador adecuado. Aplique la norma 07 CO 02.

En líneas de M.T. rurales con neutro corrido o cable de guarda, se debeinstalar una bajante cada dos estructuras conectándose a dicho conductor.

Cuando exista cable de guarda, la tierra se sostendrá entre el canal delbastidor B1 y el poste.

Cuando la tierra pase por la cruceta, se sujetará en una de las tuercas de laabrazadera.

Conexión a tierra del neutro corrido o guarda

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