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3.1. ANALISIS PARRAFO Y TABLA NORMA NCH4-2003

En relacin a la Norma SEC 4/2003 debemos

considerar lo siguiente :

Para valores de resistividad especfica del terreno distinto de 100 Ohm x metro se multiplicar el valor indicado en esta tabla por la razn n/100. Se aceptar el uso de las barras de hormign armado de zapatas y vigas de fundacin de edificios como electrodos de tierra, siempre que la longitud total de estas barras no sea inferior a 15 m, su profundidad de enterramiento no sea inferior a 0,75 m, y su dimetro no sea inferior a 10 mm. La longitud requerida puede obtenerse con una o ms barras. Las uniones entre las barras embutidas en el hormign y entre stas y su conexin al exterior se harn mediante soldaduras de alto punto de fusin. NA.- Las soldaduras de alto punto de fusin disponibles son la soldadura oxi - acetileno y la soldadura por reaccin exotrmica Otros tipos de electrodos de tierra posibles de utilizar sern los siguientes: Electrodos de cable o de cinta enterrados adoptando algunas de las disposiciones indicadas en la

Vase HOJA DE NORMA N 16. ELECTRODO ENMALLADO ELECTRODO RADIAL ELECTRODO ANULAR

Para la seleccin y disposicin de los electrodos detierra se tendr en cuenta la calidad del suelo,parmetros elctricos del sistema y la superficie deterreno disponible. La resistencia de puesta a tierrade un electrodo depender de la resistividadespecifica del terreno en que ste se instale. En latabla N 10.24 se muestran las resistenciasobtenidas con distintos tipos de electrodos dediversas dimensiones, enterrados en un terrenohomogneo de 100 Ohm x metro de resistividad.

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Diseo Preliminar Como hemos visto en las ecuaciones que definen el calculo de la resistividad equivalente, el antecedente primario, es la superficie y caractersticas de la malla de puesta a tierra, informacin, que el proyectista del sistema ya debe tener definido, sobre la base de los parmetros indicados a continuacin. 3.2. MALLAS TIPICAS SUPERFICIE. Resistencia a tierra. Para determinar la superficie de la puesta a tierra en el caso de mallas, no existe una ecuacin general que sirva para este efecto. Principalmente la definicin de la superficie de la malla depende del rea disponible, tipo de terreno y la experiencia del proyectista.

RECOMENDACIONES SUPERFICIES DE MALLA TIPICAS

A continuacin se presentan algunas recomendaciones de superficie de mallas, en funcin del tipo de terreno en el caso de querer conseguir una resistencia mxima de 5 ohms. - Para terrenos con una resistividad promedio de 50 (ohm x mt).................... 16 m2 - Para terrenos con una resistividad promedio de 100 (ohm x mt)................... 25 m2 - Para terrenos con una resistividad promedio de 150 (ohm x m)................... 100 m2 Conexiones a la Puesta a Tierra Mediante cables continuos de secciones adecuadas y uniones que garanticen un 100% de conductividad, debern conectarse a la puesta a tierra los siguientes elementos:

Todas las partes metlicas que normalmente no conducen corriente, pero que accidentalmente por fallas de aislacin, pueden quedar energizadas.

Pararrayos, condensadores de acoplamiento, cuando corresponda los neutros de los

transformadores, mquinas rotatorias y circuitos secundarios de poder.

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Para lograr este resultado se deben determinar previamente los puntos A1, A2 y A3 que son los siguientes

3.3. CALCULO DE RESISTIVIDAD EQUIVALENTE DEL TERRENO

A2. Obtencin de las variables F1, F2 y F3

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CALCULO DE V1, V2 y V3

12 1 1 4 Reemplazando valores :

1 12 4,39 0,36 2,76 4,39 0,36 2,76 4 4,39 2,76 V1 = 2,74

1 2 1 2 4 Reemplazando valores :

12 4,39 0,36 1,08 2,76 4,39 0,36 1,08 2,76 4 4,39 2,76 V2 = 2,56

Y para la variable V3 :

12 1 2 3 1 2 3 4 12 4,39 0,36 1,08 2,76 4,39 0,36 1,08 2,76 4 4,39 2,76

V3 = 0

CALCULO DE F1, F2 y F3

1 1 ,, = 0,12 1 1 ,, = 0,37 1 1 , = 1

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Resistencia Puesta a tierra segn criterio SCHWARZ

3.3. CALCULO MALLA PUESTA A TIERRA segn SCHWARZ

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OBTENCIN DE K1 y K2 POR TABLA Para electrodo a tierra tipo Malla

Sup.

Malla S mt2

A/B = 1 razn largo Ancho

A/B = 1 razn largo Ancho

A/B = 2 razn largo Ancho

A/B = 2 razn largo Ancho

A/B = 3 razn largo Ancho

A/B = 3 razn largo Ancho

A/B = 4 razn largo Ancho

A/B = 4 razn largo Ancho

A/B = 5 razn largo Ancho

A/B = 5 razn largo Ancho

K1 K2 K1 K2 K1 K2 K1 K2 K1 K2 20 1,0774 4,4425 1,0334 4,4584 0,9894 4,4742 0,9454 4,49 0,9014 4,5059 40 1,1678 4,7961 1,1238 4,8513 1,0798 4,9064 1,0358 4,9616 0,9918 5,0167 60 1,2078 4,9529 1,1638 5,0254 1,1198 5,0979 1,0758 5,1704 1,0318 5,243 80 1,2317 5,0463 1,1877 5,1292 1,1437 5,2121 1,0997 5,295 1,0557 5,3779 100 1,248 5,11 1,204 5,2 1,16 5,29 1,116 5,38 1,072 5,47 150 1,2733 5,2091 1,229 5,3101 1,1853 5,4111 1,1413 5,512 1,0973 5,6131 200 1,2884 5,2681 1,2244 5,3757 1,2004 5,4833 1,1564 5,5908 1,1124 5,6984 250 1,2987 5,3085 1,2547 5,4205 1,2107 5,5326 1,1667 5,6446 1,1227 5,7567 300 1,3063 5,3382 1,2623 5,4536 1,2183 5,5689 1,1743 5,6843 1,1303 5,7997 350 1,3122 5,3614 1,2601 5,4793 1,2242 5,5072 1,1802 5,7151 1,1362 5,8331 400 1,317 5,38 1,273 5,5 1,229 5,62 1,185 5,74 1,141 5,86 450 1,3209 5,3954 1,2769 5,5172 1,2329 5,6389 1,1889 5,7606 1,1449 5,8823 500 1,3243 5,4085 1,2803 5,6317 1,2363 5,8548 1,1922 5,778 1,1483 5,8912 750 1,3356 5,4528 1,2916 5,5809 1,2476 5,709 1,2036 5,8371 1,1596 5,9652

1000 1,3424 5,47 1,2984 5,6102 1,2544 5,7413 1,2104 5,8723 1,1664 6,003 Nota : tabla calculada para mallas con conductores enterrados a he = 0,6 mts

A3. Obtencin de variables K1 y K2

Tambin se pueden obtener por Tabla K1,K2

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CALCULO DE ELECTRODO VERTICAL ( BARRA COBRE CU )

EN UN TERRENO DE RESISTIVIDAD 100 OHM x MT ( VER NORMA SEC )

CALCULO MALLA A TIERRA, SEGN METODO DE LAURENT, EN TERRENO DE RESISTIVIDAD 30,72 OHM x MT

3.5.

3.6.

AdministradorCALCULO DE ELECTRODO VERTICAL( BARRA COBRE CU )EN UN TERRENO DE RESISTIVIDAD 100 OHM x MT ( VER NORMA SEC )3.5.

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DE LAS JUNTURAS DEL ELECTRODO MALLA

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Punto de Medicin La resistencia de puesta a tierra de un electrodo, un conjunto de electrodos o una malla, deber poder medirse sin dificultades. Para cumplir lo anterior, se debe dejar por lo menos un punto de la puesta a tierra accesible, adoptndose una disposicin como la mostrada en la siguiente figura:

Semicamarilla de registro

3.8. MEDICIN DE LA RESISTENCIA DE LAS PUESTAS A TIERRA Para efectuar la medicin de la puesta a tierra, se utiliza el mismo instrumento empleado para el estudio de terreno. Debe tenerse la precaucin entes de medir, de desenergizar la instalacin y retirar todas las conexiones a la puesta a tierra. Para conocer el valor de la resistencia de una puesta a tierra ya instalada, se deber seguir el siguiente procedimiento:

(1) Uno de los electrodos de corriente del instrumento se debe conectar al dispositivo de tierra a travs de la camarilla de registro.

Medicin de la Resistencia puesta a Tierra Rpt Se debe conectar un borne de potencial, al borne de corriente indicado anteriormente

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Medicin de la Resistencia de las puestas a tierra Rpt El otro borne de corriente se conecta al terreno a travs de un electrodo auxiliar, a una distancia (d), recomendada de 20 metros

Medicin de la Resistencia de las puestas a tierra Rpt

El tercer borne del instrumento (potencial), se conecta a travs de un segundo electrodo auxiliar al terreno, y se desplaza sucesivamente entre los electrodos de corriente a una distancia (L).

Medicin de la Resistencia puesta a tierra Rpt

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Finalmente con la distancia de separacin del electrodo de potencial (tercer electrodo del instrumento), y los valores de resistencia indicados por este, se procede a confeccionar una grfica de resultados. En donde la curva representativa de la medicin adquiera un valor horizontal sostenido, se entender que ste es el valor de la resistencia de la puesta a tierra en estudio

Curva para la determinacin de la resistencia Rpt

3.9. MEJORAMIENTO DEL TERRENO Y ELECTRODO

Dependiendo del tipo de dispositivo de tierra, grado de disminucin de resistencia y costo asociado, existen diferentes alternativas para poder reducir el valor de resistencia de una puesta a tierra. Los parmetros de mayor influencia en la resistencia de una puesta a tierra son :

La resistencia propia del sistema de puesta a tierra o resistencia de contacto, dada por sus caractersticas fsicas.

La resistividad del suelo, dada por las caractersticas conductivas de ste. La resistencia de un sistema de puesta a tierra, entonces, podr mejorarse atacando las situaciones anteriormente descritas, mediante las siguientes posibilidades :

- Modificando la resistencia propia del sistema. - Modificando la resistividad del terreno.

De Contacto en Electrodos Verticales En el caso de que un solo electrodo no sea suficiente para cumplir con un valor adecuado de resistencia de puesta a tierra, una prctica til es la de utilizar varias barras verticales con el fin de proveer trayectorias paralelas de corriente a tierra.

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3.6.3 Modificacin de la Resistividad del terreno Como sabemos, la conduccin en el suelo es inica y no electrnica como es en el caso de los conductores metlicos, por lo tanto, para bajar la resistividad de un terreno, bastar con adicionar iones al suelo. 1. SALES QUIMICAS Existen varias formas de realizar el acondicionamiento de un terreno, una de ellas es utilizando diversas sales qumicas como lo son el sulfato de cobre, sulfato de sodio, sulfato de magnesio, carbonato de sodio, cloruro de sodio, etc.; sin embargo, este tipo de mejoramiento pierde efecto al cabo de varios meses debido a que las lluvias y la porosidad del suelo hacen que estos compuestos se disuelvan y migren totalmente. 2. DERIVADOS DEL CARBONO Otros materiales utilizados en la reduccin de la resistividad del terreno son los derivados del carbono, los cuales cuando son llevados a dimetros de una granulometra muy pequea proporcionan elementos estabilizadores de muy baja resistividad.

Administrador3.6.3 Modificacin de la Resistividad del terrenoComo sabemos, la conduccin en el suelo es inica y no electrnica como es en el caso de los conductoresmetlicos, por lo tanto, para bajar la resistividad de un terreno, bastar con adicionar iones al suelo.1. SALES QUIMICASExisten varias formas de realizar el acondicionamiento de un terreno, una de ellas es utilizando diversassales qumicas como lo son el sulfato de cobre, sulfato de sodio, sulfato de magnesio, carbonato desodio, cloruro de sodio, etc.; sin embargo, este tipo de mejoramiento pierde efecto al cabo de varios mesesdebido a que las lluvias y la porosidad del suelo hacen que estos compuestos se disuelvan y migrentotalmente.2. DERIVADOS DEL CARBONOOtros materiales utilizados en la reduccin de la resistividad del terreno son los derivados del carbono, loscuales cuando son llevados a dimetros de una granulometra muy pequea proporcionan elementosestabilizadores de muy baja resistividad.