01 ederesistividad - comercial el sur - breña - 11 de junio 2011

COMERCIAL EL SUR S.R.L

CÁLCULO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRASPAT1 – SPAT2

Lima JUNIO 2011

CLIENTE: COMERCIAL EL SUR S.R.LCÁLCULO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

SPAT1 – SPAT2

TABLA DE CONTENIDOS

1.- PRESENTACIÓN: 3

1.1 EVIDENCIA FOTOGRÁFICA: 3

2.- DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN: 6

3.- FORMULAS DE APLICACIÓN PARA SPAT 7

3.1 FORMULA UTILIZADA PARA CALCULAR LA RESISTIVIDAD APARENTE 8

3.2 FORMULAS PARA CALCULAR LA RESISTENCIA DE UN SOLO ELECTRODO 8

3.3 CÁLCULO DE RESISTENCIA PARA MULTIPLES ELECTRODOS 8

3.4 CÁLCULO DE RESISTENCIA PARA UN RING O MALLA 9

3.5 CÁLCULO DE LA RESISTENCIA MUTUA 9

3.6 CÁLCULO DE LA RESISTENCIA TOTAL DEL SISTEMA 10

4.- CÁLCULOS: 11

4.1 SPAT1 - Cálculos 11

4.2 SPAT1 – Resultados 13

4.3 SPAT2 - Cálculos 14

4.4 SPAT2 - Resultados 16

4.5 SPAT3 – Medido y calculado 17

5.- CONCLUSIONES 18

6.- ANEXOS 19

6.1 CERTIFICADO DE CONTRASTACIÓN DE TELURÓMETRO 19

___________________________________________________________________ER BREÑA – Av. Arica 987 – BREÑA – LIMA – MAYO 2011 Pág. 2

Makbel SAC - [email protected] - Tel: 687-0130 - Nextel: 113*2735

mailto:[email protected]


SPAT1 – SPAT2

1.- PRESENTACIÓN:

NOMBRE DEL PROYECTO : SPAT1 – SPAT2 DIRECCIÓN : AV. ARICA 987 – BREÑA TIPO DE TERRENO : TIERRA DE CULTIVO COLOR DE SUELO : MARRÓN MÉTODO A UTILIZAR : MÉTODO DE WENNER. EQUIPO UTILIZADO : TELURÓMETRO AVO MEGGER MODELO : DET5/3D.SERIE 960882211AVO. FECHA : 31/05/2011 PROYECTISTAS :

ING. RENATO CHÁVEZ CAJAUANCA – ING. MECÁNICO ELECTRICISTAING. RAFAEL CARTOLÍN ESPINOZA – ING. MECÁNICO ELECTRICISTA

1.1 EVIDENCIA FOTOGRÁFICA:

Fig. 1. Colocación de equipo para toma de datos





SPAT1 – SPAT2

ESPACIAMIENTO EVIDENCIA FOTOGRÁFICA

0.4 m

0.8 m

1.2 m

1.4 m





SPAT1 – SPAT2

ESPACIAMIENTO EVIDENCIA FOTOGRÁFICA

0.5 m

1.0 m

1.5 m

2.0 m

Fig. 2. Toma de datos





SPAT1 – SPAT2

2.- DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN:

Espaciamiento (m) 1

0,4 2,37

0,5 2,45

0,8 1,9

1,0 1,93

1,2 1,76

1,5 1,75

1,6 1,17

2,0 1,35

ohm - m

Espaciamiento (m) 1 Profundidad

0,4 9,10 0,3

0,5 10,82 0,3

0,8 11,48 0,3

1,0 13,80 0,3

1,2 14,59 0,3

1,5 17,58 0,3

1,6 12,45 0,3

2,0 17,61 0,3

Lectura tomadas en el campo ohm





SPAT1 – SPAT2

El siguiente grafico muestra el perfil de estratificación del suelo:

Superficie del suelo

p1 = 9.1 Ω - m 0,4 m

p2 (15 m) = 91.5 Ω - m

∞

y = 5,595x + 7,654R² = 0,917

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0

Series1

Lineal (Series1)

Características: El terreno muestra tener un área de desmonte. Su morfología muestra ser heterogéneo, requiere un buen tratamiento. Se utilizo dos capas para el cálculo.

3.- FORMULAS DE APLICACIÓN PARA SPAT

RESISTIVIDAD APARENTE.(pa) Viene a ser la resistividad que se obtiene después del tratamiento del terreno con dosis química y/o sulfatos; la reducción de la resistividad alcanza valores entre 40% y 95% dependiendo del valor de resistividad del terreno encontrado para la realización del sistema de puesta a tierra con cemento conductivo la reducción alcanza valores entre 70% y 80% esto depende en ambos casos de la cantidad del producto usados en el tratamiento del terreno.





SPAT1 – SPAT2

3.1 FORMULA UTILIZADA PARA CALCULAR LA RESISTIVIDAD APARENTE

3.2 FORMULAS PARA CALCULAR LA RESISTENCIA DE UN SOLO ELECTRODO

3.3 CÁLCULO DE RESISTENCIA PARA MULTIPLES ELECTRODOS

De acuerdo a la publicación de IEEE4 – std 142 – 1991 pag. 178 Múltiples electrodos en paralelo alcanzan una menor resistencia a tierra que un simple electrodo. Los múltiples electrodos son comúnmente usados para proveer una baja resistencia requerida en instalaciones de alta capacidad.Adicionando un segundo electrodo sin embargo no logra que la resistividad baje a la mitad del electrodo simple a menos que este se ubique a una distancia varias veces la longitud del electrodo colocado. Una regla usual es que los sistemas a tierra de 2 – 24 barras colocados en una línea, circulo, rectángulo, cuadrado o triangulo provean una resistencia que viene a ser el cociente de dividir la resistencia inicial entre el numero de pozos multiplicado por el factor de la tabla que se proporciona.

TABLA DE FACTORES PARA VARIAS BARRASNUMERO DE BARRAS F

2 1,163 1,294 1,368 1,68

12 1,816 1,9220 224 2,16





SPAT1 – SPAT2

La formula de resistencias en paralelo no se aplica por que no considera la resistencia mutua entre electrodos el mismo que hace que la resistencia aumente.

3.4 CÁLCULO DE RESISTENCIA PARA UN RING O MALLA

R : Resistencia de los conductores de la malla (Ω)K1: Constante 1K2: ConstanteL1: Lado más corto de la Malla a Tierra (m)L2: Lado más largo de la Malla a Tierra (m)ρc: Resistividad de la capa donde se va a enterrar la Malla (Ω-m)Ltot: Longitud total del Conductor de la Malla (m)h: Profundidad a la que se encuentra enterrado la Malla (m)a: Radio del Conductor de la Malla (m)Amalla: Área total de la Malla (m2)

3.5 CÁLCULO DE LA RESISTENCIA MUTUA





SPAT1 – SPAT2

3.6 CÁLCULO DE LA RESISTENCIA TOTAL DEL SISTEMA





SPAT1 – SPAT2

4.- CÁLCULOS:

4.1 SPAT1 - Cálculos

El SPAT1, se diseña para una resistencia menor a 5 ohms, con fines de protección a la parte eléctrónica de las máquinasSe realizará un loop de 1.0 m con cable de 120 m2 de Cu





SPAT1 – SPAT2





SPAT1 – SPAT2

4.2 SPAT1 – Resultados

El SPAT1, se obtiene una resistencia igual a 3.18 ohms, ideal para la protección de la parte electrónica en el taller.





SPAT1 – SPAT2

4.3 SPAT2 - Cálculos

El SPAT2, se diseña para una resistencia menor a 15 ohms, con fines de protección a la parte mecánica de las máquinasSe realizará un loop de 0.8 m con cable de 70 m2 de Cu





SPAT1 – SPAT2





SPAT1 – SPAT2

4.4 SPAT2 - Resultados

El SPAT2, se obtiene una resistencia igual a 4.58 ohms, ideal para la protección de la parte metálica en el taller.





SPAT1 – SPAT2

4.5 SPAT3 – Medido y calculado

En el local, se encuentra un SPAT3 realizado anteriormente con carbón, el cual presenta una resistencia de 31.3 ohms siendo este valor muy elevado, no cumple el requerimiento mínimo del Código Nacional de Electricidad – Utilización de Sistema de puesta a tierra menor a 25 ohms.Se recomienda dar un mantenimiento general, extrayendo 2 m de tierra y realizando la modificación de la configuración del SPAT.





SPAT1 – SPAT2

5.- CONCLUSIONES

Del estudio de resistividad se determina, que es necesario utilizar una extrapolación a 15 metros del valor de resistividad del suelo, los valores iniciales, son muy bajos y engañosos para calcular los SPATs, este valor a 15 metros, resulta un valor más real para el cálculo de los SPATs, además que se corroborá y concuerda mejor con las fórmulas de la IEEE std 80.

La configuración de SPAT1 y SPAT2 en el local han sido las más convenientes, por el tema de espacio y radio de acción a los equipos.

Se puede observar que el SPAT3 presenta un valor elevado 31.3 ohms, por el tema del tiempo y el método de realización.

Comprobación práctica de reducción de Favigel de SPAT1 85%, SPAT2: 83%, para fines de cálculo se elegirá 83% a futuro.

Comprobación práctica de reducción de Carbón con buen tiempo SPAT3 51%, para una varilla vertical.

El método de mantenimiento en los SPAT1 – SPAT2 es cero

El método de mantenimiento en el SPAT3 es de 3 dosis x m3 de thorgel para obtener un SPAT de 21 Ohms

Lima, 11 de Junio del 2010





SPAT1 – SPAT2

6.- ANEXOS

6.1 CERTIFICADO DE CONTRASTACIÓN DE TELURÓMETRO





SPAT1 – SPAT2




01 ederesistividad - comercial el sur - breña - 11 de junio 2011

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