El documento compara diferentes opciones para sistemas de puesta a tierra, recomendando el uso de cemento conductivo. El cemento conductivo proporciona una baja impedancia y resistencia a largo plazo sin necesidad de mantenimiento, a diferencia de otros materiales como sales o geles que requieren reemplazo periódico. El cemento conductivo también tiene ventajas ambientales al no emanar sustancias tóxicas ni contaminar el suelo.

1. Solución
a la
medida
UPS
Acondiconadores
de Línea
DPS
Sistemas de Puesta a Tierra
CALIDAD DE LA ENERGÍA

2. Nivel Isoceráunico
Fuente: NASA 1998

3. Una sola puesta a tierra para
todas las necesidades.
Para un mismo edificio quedan expresamente prohibidos los sistemas de puesta a tierra que aparecen en la Figura,
según criterio adoptado de la IEC 61000-5-2.
Tierra Aislada
Tierra de Potencia
Pararrayos o terminales de
captación
Puesta a
Tierra
Suelo

4. Puestas a tierra separadas o
independientes
Tierra Aislada
Tierra de Potencia
Pararrayos o terminales de
captación
Puesta a
Tierra
Suelo
Para un mismo edificio quedan expresamente prohibidos los sistemas de puesta a tierra que aparece en la Figura,
según criterio adoptado de la IEC 61000-5-2

5. Sistemas con Puestas a tierra
dedicadas e interconectadas.
Para un mismo edificio los sistemas de puesta a tierra tendrán que aparecen como en la Figura, según criterio
adoptado de la IEC 61000-5-2.
Conductores de
Protección
Conductores
Aislados
Pararrayos o terminales de
captación
Bajantes
Conexiones
Puesta a
TierraSuelo
Conductores
Equipotenciales
sugeridas para
edificios altos

6. Línea Telefónica
Línea
distribución
en Media
Tensión
Fuentes de
Inducción
Líneas
de Control
Sub distribución
Potencial
a TierraBuena Condición
de sistema de
Puesta a Tierra
Baja Impedancia del
Sistema a Tierra
aplicando Cemento
Conductivo
Puesta a Tierra
de Potencia
Sub Estación de
Transformación
Protección y Captura
de Rayos
Disipación correcta de
la energía de falla en el
Sistema a Tierra
Captura de fallas
provenientes de lado
de fuerza
Protección de fallas
entrantes través de las
líneas de Distribución
Diseño de Conductores
equipotenciales
Tablero de
Distribución
Central
Telefónica
UPS,
Estabilizadores,
Baterías
Sala de
Impresoras
Sala de
Servidores
Equipos de
Cómputo
Unidad de
Cómputo
Remota
Equipos de
Computo y
Comunicaciones
Aplicación de Sistema
multiaterrados
Dispositivo de Protección TVSS
Dispositivos de Protección para Comunicación.
Electrodos de Puesta a Tierras
Las perturvaciones y fallas pueden tener un Origen Externo
o como sucede más a menudo puede ser de Origen Interno
(Perturvaciones generadas por nuestros propios equipos)
Las soluciones ante estos problemas varian
dependiendo de un análisis previo
Una mayor confiabilidad en nuestra infraestructura,
estará acompañado en saber identificar de forma
oportuna todos estos posibles problemas

7. Aproximadamente
80% de los Transitorios se
generan dentro de sus propias
instalaciones
Problemas Internos

8. Qué hace que tu sistema de puesta
a tierra sea bueno
• Alta Disipación de Energía
• Orientación Adecuada de una Falla a Tierra
• Resistente a la Corrosión
• Nada de Mantenimiento
• Imposible para los delincuentes extraer los
componentes (Cobre)
• Baja Impedancia
• Baja Resistencia
• Baja Inductancia
• Alta Capacitancia

9. La Capacitancia para bajar la
Impedancia en las PAT
V = I x Z
Baja Resistencia
Baja Inductancia
Incremento de la Capacitancia
(uso de Cemento Conductivo)
Impedancia
de SPAT
Z = R2 + 2ƒL - 1 2 ½
2ƒC

10. los cementos conductivos, tienen ciertas ventajas que lo hacen ver atractivos para
ser utilizados en SPAT.
Primero es que suelen tener PH neutro,
Son materiales higrófilos (es decir que absorben la humedad circundante del
suelo),
Su tasa de perdida es muy baja, por lo que en un tiempo prudencial no necesitan ni
restitución ni mantenimiento.
Las sales químicas tienen diversos inconvenientes que hacen que no sea adecuado
su uso exhaustivo en SPAT.
Primordialmente los problemas de corrosión y por otro lado la necesidad de
mantenimiento periódico. Además estas sales no cumplen su función de forma
adecuada si el suelo no tiene cierto nivel de humedad.
¿Qué es el Cemento Conductivo?

11. ¿Por qué usar
Cemento
Conductivo?

12. Bentonita
Sulfato de Cobre
Sales Higroscópicas
Geles
Tierra de Cultivo
Electrodos Químicos
Sal Industrial
Carbón
Compuestos Orgánicos
Cemento
Conductivo
DISEÑO

13. Bentonita
Sulfato de Cobre
Sales Higroscópicas
Geles
Tierra de Cultivo
Electrodos Químicos
Sal Industrial
Carbón
Compuestos Orgánicos
Cemento
Conductivo
LIXIVIACIÓN

14. Bentonita
Sulfato de Cobre
Sales Higroscópicas
Geles
Tierra de Cultivo
Electrodos Químicos
Sal Industrial
Carbón
Compuestos Orgánicos
Cemento
Conductivo
PROPIEDADES HIGROSCÓPICAS

15. RESISTENCIA A LA CORROSIÓN
Nivel del Suelo
(+)
Lámina de cobre
embebido en
Cemento
Conductivo
(-)
Conductor de
Cobre (Cátodo)
(+) Lámina
de Cobre
(ánodo)
DC 24V

16. Con Cemento
Conductivo
Sin Cemento
Conductivo
Resultados ante la Corrosión Electrolítica
Lamina de Cobre 0.35g
2.49g
6.08g6.08g
Tasadepenetración
mldemetal/Año
Fuente: Lucent Technologies

17. Electrodos Químicos Vs Cemento
Conductivo
Medición de Resistencia de la Puesta a Tierra
Días de realizada la instalación
ResistenciadelaPAT(ohm)
CONDUCRETE
GEM

18. Comportamiento de la impedancia con el Sistema
tradicional y con Cemento Conductivo

19. Cemento Conductivo
Fuerza de Compresión
GEM: 1.7 MPA
ConducreteGEM
20
15
10
5
0
(MPa)
1,235 %

20. Medición de la resistividad del suelo
mediante el método de Wenner
a aa
ρn = 2 π an r
ρTotal = ∑Resistividades /n
……….
ρ1 = 2 π a1 r
ρ2 = 2 π a2 r

26. Método de los tres electrodos
ρa = 2 π Lr
ln 4L - 1
r

27. Medición de la resistividad del suelo
Consideraciones
Temperatura Resistividad (ohm-m)
20 0 C 72
10 0 C 99
0 0 C 130
0 0 C (hielo) 300
-5 0 C 790
-15 0 C 3,300

28. Influencia de la estratificación del terreno

29. Construcción de Electrodo Vertical
Pozo Vertical
Cable o Varilla de Cobre
Cemento Conductivo
R = /2.73L log (4L/d)

30. Instalación Profunda de pozos en
Keyera

31. • Fecha: Noviembre 8, 2007
• Lugar: Lima, Perú (EDELNOR)
Construcción de Electrodo Vertical

32. Construcción con Eléctrodo Horizontal
Varilla,
Conductor o
Fleje de Cobre
R = /2.73L log (2L2/WD)
Tierra original
Cemento
conductivo
Zanja
W
60cm
D

34. Software de Cálculo

36. 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Mar-79
May-79
Sep-79
Jan-80
May-80
Sep-80
Jan-81
May-81
Sep-81
Jan-82
May-82
Sep-82
Jan-83
May-83
Sep-83
Jan-84
May-84
Sep-84
Jan-85
May-85
Sep-85
Jan-86
May-86
Sep-86
Jan-87
May-87
Sep-87
Jan-88
May-88
Sep-88
Jan-89
May-89
Sep-89
Jan-90
Time in Months
Resistance(ohms)
Vertical Horizontal
Tiempo de vida del Electrodo Vertical y Horizontal

37. Compuestos Vs Cemento Conductivo
BENTONITA
SALES
HIDROSCOPICAS
GELES
CEMENTO
CONDUCTIVO
MARCAS Blue bent Tierra Gel Thor gel Conducrete
Bentonita pulsar Tecno Gel San Earth
Otros Subergelplus GEM 25
Bentonita Spt Electro gel
Protegel
Metodo Hidro-dependiente Si Si Si No
Requiere Mantenimiento Si Si Si No
Emanacion de sustancia
Toxicas
No Si Si No
Impacto Ambiental Nulo Sulfato de Zinc Sulfato de Cobre Nulo
SEGURIDAD

38. Compuestos Vs Cemento Conductivo
BENTONITA
SALES
HIDROSCOPICAS
GELES
CEMENTO
CONDUCTIVO
MARCAS Blue bent Tierra Gel Thor gel Conducrete
Bentonita pulsar Tecno Gel San Earth
Otros Subergelplus GEM 25
Bentonita Spt Electro gel
Degradación - Vida util 3 años 1 - 2 años 4 - 6 años 15 a 20 años
Nivel de acidez generado PH Bajo Controlado Controlado Nulo
Estimulo a la corrosión del
eléctrodo
Si Si Si No
OPERACIÓN

39. Compuestos Vs Cemento Conductivo
BENTONITA
SALES
HIDROSCOPICAS
GELES
CEMENTO
CONDUCTIVO
MARCAS Blue bent Tierra Gel Thor gel Conducrete
Bentonita pulsar Tecno Gel San Earth
Otros Subergelplus GEM 25
Bentonita Spt Electro gel
Costo inical Bajo Bajo Bajo Alto
Costos por Mantenimientos Medio Alto Medio 0
Reactivación al vencimiento Reemplazar Reemplazar Agregar o
Reemplazar
Reemplazar
Presentación Polvo Grueso 3 compuestos 2 compuestos Polvo Fino
GENERAL
ECONOMICO

40. Conclusiones
• Permanentes y libres de mantenimiento
• Económicos
• Fáciles de instalar
• No contamina el medio ambiente
• Fácil Cálculo de Diseño
• Utilizados en todo tipo de terreno
• Altamente capacitivo
• Su superficie conductora es mayor a los sistemas
convencionales
• Reduce la corrosión de los conductores
• Tienen menor variación de resistencia de Puesta a
Tierra
• Son muy difíciles de ser robados por actos
vandálicos