Presentación de webinar ICA-Procobre, Ago 2015: Sistemas de Puesta a Tierra

1. ConsumoFuente de suministro
L
N
? ?
Generación
?
?
OTROSUSOSSISTEMASDEPOTENCIA
NECIEEE80 de 2000IEEE80 de 2000
ó
NEC
ó
NEC
IEC
IEC
NEC
NEC
IEEE
IEC
NFPA
NFPA
Mitos y realidades sobre los
Sistemas de Puesta a Tierra
Ing. Alberto Braulio Alzate Duque. México, D.F. 25 de Agosto de 2015

2. ICA –PROCOBRE
2
Aviso Importante:
Esta presentación ha sido preparada por el Ingeniero Braulio Alzate Duque en
colaboración con Procobre Centro Mexicano de Promoción del cobre A.C. con
el propósito de difundir y diseminar diferentes aspectos relacionados con
ventajas y beneficios para quienes adopten o implementen las
recomendaciones aquí expuestas. Ha sido preparado y revisado por personas
conocedoras del tema, sin embargo, el Procobre Centro Mexicano de
Promoción del Cobre, A.C. y otros organismos participantes no se
responsabilizan de su aplicación ni de la profundidad en relación al contenido
aquí expuesto, ni por cualquier daño directo, incidental o consecuencial que
pueda derivarse del uso de la información o de los datos aquí contenidos.

3. ICA –PROCOBRE
•ICA-Procobre México, red de instituciones latinoamericanas cuya misión es promover el uso y
consumo de aplicaciones de cobre mediante una adecuada gestión de información, impulsando la
investigación, el desarrollo de nuevas aplicaciones, el mejoramiento de la calidad de vida y el
progreso de la sociedad.
3
LATINO
AMERICA
- México
- Brasil
- Perú
- Chile
- Argentina
NORTE
AMERICA
- Canadá
- EEUU
EUROPA
- Reino Unido
- Italia
- Francia
- Alemania
- Polonia
- Hungría
- Suecia
- España
- Benelux
- Grecia
- RusiaAFRICA
Sud Africa
ASIA
- S.E. Asia
- Singapur
- Australia
- China
- India
- Japón
ICA

4. Proviene del griego mo = fábula
Explicación pre-lógica, simplista e incompatible con
la ciencia y pensamiento modernos.
Persona o cosa a las que se atribuyen cualidades o
excelencias que no tienen.
MITO

5. REALIDAD
Del latin «realis» = La desinencia de abstracción.
El modo de ser de las cosas en cuanto existen fuera
de la mente humana independiente de ella.
Contraposición de lo fantástico e ilusorio.

6. La búsqueda de una buena “TIERRA” es
similar a la búsqueda del Santo Cáliz o Grial
Sagrado, en muchos aspectos. Según la
leyenda se disipa y desaparece cuando se
acerca a él alguno que no es puro y santo.
Warren H. Lewis.

7. «La picardía y osadía de muchos es
impresionante en relación a los temas de
Tierras y Rayos: todos son expertos cuando
se trata de ganar dinero, pero nadie es
responsable cuando se trata de ver qué pasó
con lo que se suponía protegería».
Dr. Horacio Torres

9. CIENCIAS QUE INTERVIENEN
•ELECTRICIDAD
•ELECTROMAGNETISMO
•ELECTROQUÍMICA
•ÉTICA
•FÍSICA
•GEOELECTRICIDAD
•GEOFÍSICA
•GEOLOGÍA
•GEOMAGNETISMO
•GEOQUÍMICA
•GEOTECNIA
•GEOTERMIA
•GRAVIMETRÍA
•HIDROGEOLOGÍA
•INFORMÁTICA
•MATEMÁTICAS APLICADAS
•METALIZACIÓN O
GALVANOTECNIA
•METROLOGÍA
•MINERALOGÍA
•QUÍMICA
•SALUD OCUPACIONAL

10. • GENERACIÓN: IEEE 665
• TRANSMISIÓN: IEEE 1243
• SUBESTACIONES: IEEE 80 / IEEE 837/ IEEE 998
• DISTRIBUCIÓN: ANSI C2 / IEEE 1410
• BAJA TENSIÓN: NEC / NTC 2050 / RETIE / IEC 60364/IEEE 142
• PROTECCIÓN CONTRA RAYOS: IEC 62305 / NTC 4552/NFPA 780
• TELECOMUNICACIONES: UIT / EIA / TIA / MOTOROLA R-56
• EQUIPO ELECTRÓNICO: IEEE 1100 / IEC 61000-5-2/ NFPA 77
• MEDICIONES: IEEE 81 / IEC 61557
• TIERRAS TEMPORALES: IEC 61230 / IEEE 1048
PRINCIPALES NORMAS QUE APLICAN EN
SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

11. ÁMBITO DE APLICACIÓN
ConsumoFuente de suministro
L
N
? ?
Generación
?
?
OTROSUSOSSISTEMASDEPOTENCIA
NECIEEE80 de 2000IEEE80 de 2000
ó
NEC
ó
NEC
IEC
IEC
NEC
NEC
IEEE
IEC
NFPA
NFPA

14. DIÁMETRO
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE
PARÁMETROS DE UN ELECTRODO

15. LONGITUD
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE
PARÁMETROS DE UN ELECTRODO

16. PARALELO
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE
PARÁMETROS DE UN ELECTRODO

18. CORRIENTE DE DESBALANCE

19. Ver Artículo 250.6 del NEC 2014

21. CORTOCIRCUITO

22. CORTOCIRCUITO

23. FALLA A TIERRA

24. FALLA A TIERRA

26. EXTRACCIÓN DEL IEEE 142
¡ Grave error en la comprensión de
la funcionalidad de los
conductores de neutro y tierra por
parte de los fabricantes, ha llevado
a especificar instalaciones que
incumplen el NEC !
(5.5.3.1 IEEE 142 de 2007)

27. PROBLEMAS

28. PROBLEMAS

34. ?

36. OBRA DE LADRONES !

37. ?

38. Si r0 =L R = 94%
r1
r0
L
Cílindro crítico
Electrodo
ÁREA DE INFLUENCIA DE LOS
ELECTRODOS TIPO VARILLA

39. 3:43:33 p.m.

40. 3:43:33 p.m.
EL ÁREA INMEDIATAMENTE ALREDEDOR
DE UNA VARILLA ES EL MÁS IMPORTANTE
PARA REDUCIR SU RESISTENCIA.

42. ASPECTOS QUE INFLUYEN
PROFUNDIDAD IDEAL
• Resistividad de la capa superficial artificial
• Resistividad aparente del terreno en los diferentes
estratos.
• Tensión máxima de paso y contacto
• Duración de la falla
• Magnitud de la corriente de falla
• Distribución geométrica de la malla
• Conexión equipotencial a nivel de superficie

44. 3:43:34 p.m.

47. L
R1 R2
Rm = R1 + R2
Para que Rm = R1;
R2 debe tender a cero
Rm
O cuando menos deberíamos
conocer R2 para tener dos de las
tres variables
Nota: Rm se podría considerar casi igual a R1 si R2 tiende a un valor al
menos 20 veces menor a R1, Por ejemplo en instalaciones con neutro
múltiplemente puesto a tierra

49. RESISTIVIDAD APARENTE; UNA
CARACTERÍSTICA DEL TERRENO

50. RESISTENCIA: UN PARÁMETRO DE
UNA PUESTA A TIERRA

52. MÉTODOS PARA MEDIR RESISTENCIA
DE PUESTA A TIERRA

53. • POR TOMA DE MUESTRAS
• DE CUATRO ELECTRODOS
• DE SCHLUMBERGER O DE GRADIENTE
• DE SCHLUMBERGER MODIFICADO
• DE A.L. KINYON
• DE WENNER O DE POTENCIAL
• DE PALMER
• DE LEE
• DIPOLARES (6)
• DE DOS ELECTROS
• POR MEDIDA DE RESISTENCIA
MÉTODOS PARA MEDIR RESISTIVIDAD
APARENTE DEL TERRENO

55. MÉTODO DE CAIDA DE
POTENCIAL

57. IMPEDANCIA Y RESISTENCIA

60. USO PARA VALOR MÁXIMO DE RESISTENCIA
DE PUESTA A TIERRA
Estructuras de líneas de transmisión. 20 Ω
Subestaciones de alta y extra alta tensión. 1 Ω
Subestaciones de media tensión en poste. 10 Ω
Subestaciones de media tensión de uso interior. 10 Ω
Protección contra rayos. 10 Ω
Neutro de acometida en baja tensión. 25 Ω
Descargas electrostáticas. 25 Ω
Equipos electrónicos sensibles. 5 Ω
VALORES DE RESISTENCIA DE PUESTA A
TIERRA

61. -10 -5 0 5 1010 5 0
-5
-10
14042
10532
7021
3511
0
10
5
0
-5
-10
-1 0
-5
0
5
1 0
14042
10532
7021
3511
11 702
10 643
9 585
8 526
7 468
6 409
5 350
4 292
3 233
2 175
1116
COMPORTAMIENTO DE LA TENSIÓN EN UNA
PUESTA A TIERRA A TRAVÉS DE LA CUAL
CIRCULA CORRIENTE

62. V
apl
V TH
V TH
GPR
Vs
Malla de
cerramiento
CuerpoSuperficie
GPR
Soportable

64. QUÉ VALOR DE RESISTENCIA EXIGE EL
IEC 62305-3

67. 3:43:34 p.m.

70. EL SÍMBOLO CORRECTO
R
<<<<
R << R

71. EL SÍMBOLO CORRECTO
Tierra de protección Tierra aislada

76. ¡Gracias!
Escriba a :
Ing. Alberto Braulio Alzate Duque.
braulio.alzate@segelectricamexico.com
Tel. (044) 55 3898 2766 / (+52) 55 6269 8840
Visite: www.segelectricamexico.com
Visite www.procobre.org
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77. PREGUNTAS Y RESPUESTAS
A continuación se enlistan las preguntas que no pudieron ser respondidas durante la sesión.
Pregunta 1. Si existen tres circuitos ramales que van alimentar eléctricamente a 3
equipos que están instalados físicamente cercanos, ¿se puede llevar un solo cable
de puesta a tierra de equipos en común para los 3 equipos o cada circuito ramal
debe llevar su conductor de puesta a tierra de equipos?
Respuesta: Siempre que el al menos un conductor de puesta a tierra para equipos
acompañe la trayectoria del circuito hasta el equipo, es decir que si en algún punto del
recorrido se separan, se deberá derivar del conductor de puesta a tierra para equipos
común hacia cada equipo y el dimensionamiento del conductor común debe hacerse de
acuerdo con la tabla 250-122 del NEC en función del interruptor de mayor capacidad entre
los 3 circuitos. Pueden consultar mayor información al respecto en el código eléctrico de su
país y lo encontrarán con el nombre de conductor común de puesta a tierra para equipos.