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SITIO : EL VINCULO I.- MEDICION DE RESISTIVIDAD DE SUELO FECHA : 22/02/2006 INSTRUMENTO : MEGABRAS MTD SERIE 20 KW METODO : SISTEMA DE 4 ELECTRODOS, CONFIGURACION SCHLUMBERGER DATOS MEDIDOS: MEDICION a n n a L Re [ohm] Pa [ohm] 1 1 1 1.0 0.6 18.86 6.52 2 1 2 2.0 0.8 5.44 6.67 3 1 4 4.0 4.5 3.42 214.88 4 1 6 6.0 6.5 0.46 60.70 5 1 8 8.0 8.5 0.15 33.93 6 1 10 10.0 10.5 0.09 31.10 7 1 12 12.0 12.5 0.05 24.50 8 1 15 15.0 15.5 0.03 22.62 9 1 18 18.0 18.5 0.02 21.49 10 1 23 23.0 23.5 0.015 26.01 11 1 28 28.0 28.5 0.01 25.51 RESULTADOS DE MEDIDA CURVA PATRON A -9 (0,5) 43.08 CAPA ESPESOR [m] RESISTIVIDAD [ohm-m] 1 E1 = 0.8 P1 = 50 2 E2 = 5.0 P2 = 43.08 3 E3 = 10E+06 P3 = 10E+06

CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

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Page 1: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

SITIO : EL VINCULO

I.- MEDICION DE RESISTIVIDAD DE SUELO

FECHA : 22/02/2006

INSTRUMENTO : MEGABRAS MTD SERIE 20 KW

METODO : SISTEMA DE 4 ELECTRODOS, CONFIGURACION SCHLUMBERGER

DATOS MEDIDOS:

MEDICION a n n a L Re [ohm] Pa [ohm]

1 1 1 1.0 0.6 18.86 6.52

2 1 2 2.0 0.8 5.44 6.67

3 1 4 4.0 4.5 3.42 214.88

4 1 6 6.0 6.5 0.46 60.70

5 1 8 8.0 8.5 0.15 33.93

6 1 10 10.0 10.5 0.09 31.10

7 1 12 12.0 12.5 0.05 24.50

8 1 15 15.0 15.5 0.03 22.62

9 1 18 18.0 18.5 0.02 21.49

10 1 23 23.0 23.5 0.015 26.01

11 1 28 28.0 28.5 0.01 25.51

RESULTADOS DE MEDIDA

CURVA PATRON A -9 (0,5) 43.08

CAPA ESPESOR [m] RESISTIVIDAD [ohm-m]

1 E1 = 0.8 P1 = 50

2 E2 = 5.0 P2 = 43.08

3 E3 = 10E+06 P3 = 10E+06

Page 2: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra
Page 3: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

0.1 1.0 10.0 100.0

10

30

50

70

90

110

130

150

170

190

SITIO EL VINCULO

Page 4: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

MEMORIA CALCULO MALLA BTSITIO EL VINCULO

1.- CALCULO RESISTIVIDAD EQUIVALENTE DEL TERRENO, DE ACUERDO AL MODELODE YAKOBS, DONDE:

DONDE:

CON:

DATOS INICIALES

S 49PROF. ENTERRAMIENTO [m] b 0.6RADIO CIRCULO EQUIV. [m] r 3.949

15.237

35.934

2190.105

LUEGO

0.8 0.64 51.811

5.8 33.64 84.811

1.00E+07 1.00E+14 1.00E+14

ENTONCES

15.237 0.171 0.02

14.790 0.733 0.02321024

7.040 1.000 0.0000001

0.000

SUPERFICIE DISPONIBLE [m2]

ro2

q2

4q2ro2

h1 = h12 = u1 =

h2 = h22 = u2 =

h3 = h32 = u3 =

vo2 = F1 =

v12 = F2 =

v22 = F3 =

v32 =

(eq Fk

Page 5: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

CON ESTO LA RESISTIVIDAD EQUIVALENTE ES:

57.38 ohm-mt

2.- CALCULO DE LA RESISTENCIA DE LA MALLA BT SEGÚN METODO DE SCHWARZ

CARACTERISTICAS MALLA PROPUESTALADO MAYOR [m] A 8LADO MENOR [m] B 8PROFUNDIDAD DE ENTERRAMIENTO b 0.8DIAMETRO CONDUCTOR [m] dc 0.011LARGO CONDUCTOR MALLA [m] L 70Nº ELECTRODOS N 8

SEGÚN SCHWARZ

DONDE

Y

LUEGO

K1 = 1.123 Y K2 = 4.621

ENTONCES LA RESISTENCIA DE LA MALLA ES:

Rpt = 3.63 [ohm]

2.17894905

r eq =

Rpt (tratamiento ericogel) =

Page 6: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

3.- CALCULO DE CORTOCIRCUITO MONOFASICO

CORTOCIRCUITO MONOFASICO:

(1)

DONDE, PARA SECUENCIA CERO:

Y

DONDE:

R = 3.63 ohm RESISTENCIA MALLA TIERRA

200 [A] CORRIENTE CCTO MONOFASICO (POR EMPRESA ELECTRICA)

300 [A] CORRIENTE CCTO TRIFASICO (POR EMPRESA ELECTRICA)

V = 13200 [V] VOLTAJE DE LINEA (POR EMPRESA ELECTRICA)

ENTONCES:

x1 = 25.403x2 = 25.403x0 = 63.509

REEMPLAZANDO EN (1)

199 [A]

LA CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO REAL SERA

DONDE 1 FACTOR DE DECREMENTO PATA t = 0,5 SegFc = 1 FACTOR DE CRECIMIENTO PARA t = 0,5 Seg

LUEGO:

Ig = 199 [A]

CON ESTO:

Icc1f =Icc3f =

Icc1f =

Ig = Icc1f * FD * Fc

FD =

Page 7: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

4.- DETERMINACION SECCION MINIMA CONDUCTOR MALLA

DE ACUERDO A ECUACION DE ONDERDONKS:

DONDE

I = 199 [A] CORRIENTE CCTO REAL RMSt = 0.5 [seg] TIEMPO DESPEJE

Tm = 1083 ºC Tº ADMISIBLE MAXIMA POR CONDUCTORTa = 40 ºC Tº AMBIENTEA = CM SECCION DEL CONDUCTOR EN CM

REEMPLAZANDO TENEMOS QUE

A = 977 CM

A = 0.98 MCM PERO 1 MCM = 0.5067

A = 0.50

5.- CALCULO VALORES MAXIMOS DE POTENCIALES TOLERADOS

Y

DONDEVmp = VOLTAJE CONTACTOVpp = VOLTAJE PASOCs = FACTOR DE CORRECCION

DONDEbo = 0.1 [mt] ESPESOR RECUBRIMIENTO (GRAVILLA)

50 [ohm-mt] RASISTIVIDAD 1º CAPA

3000 [ohm-mt] RESISTIVIDAD RECUBRIMIENTO t = 0.5 [seg] TIEMPO DESPEJE FUSIBLE a = 0.106 [mt] EQUIVALENCIA PIE A ESFERA DE RADIO a

REEMPLAZANDO TENEMOS QUE

Cs = 0.659

[mm2]

[mm2]

rs =

rg =

Page 8: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

LUEGO:

Vmp = 651 [V]

Vpp = 2122 [V]

6.- CALCULO POTENCIALES MALLA PROPUESTA

Y

DONDE

DONDEL = 70 [mt] LARGO CONDUCTOR MALLAn = 9 Nº CONDUCTORES LADO MENORD = 4 [mt] SEPARACION CONDUCTORES LADO MENORho = 1 [mt]

REEMPLAZANDO

Kii = 0.526Kn = 1.341Km = 0.712Ki = 2.204Ks = 0.344

LUEGO

Vmp = 256 [V]

Vpp = 124 [V]

256 < 651124 < 2122

Page 9: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

5

64.34

1,000

100

140

7.00

50

64

0.40

2Cuadrada Largo (m)

Rectángular Ancho (m)

En forma de L L1 (m)

L2 (m)

1

80

11

Tensión de contacto tolerable340

Resistencia Objetivo menor a ......(W)

Resistividad aparente del terreno (r)

Corriente de falla monofásica a tierra en el secundario I (A)

Corriente de falla monofásica a tierra en el primario Io(A)

Tiempo de despeje de la falla tc(ms)

Material a utilizar en la puesta a tierra, con temperatura ambiente de 40ºC

Marque la casilla de verificación si existe una capa superficial.

Conductor a utilizar en la malla de puesta a tierra

Area (mm2)

Geometría de la malla

Lado de Cuadrícula (cm)

Marque la casilla si la

PT tiene Varillas

Número de varillas

Longitud de varilla (cm)

Profundidad de enterramiento de la malla (cm)

Resistividad (W.m)

CÁLCULO DE TENSIONES DE PASO Y CONTACTO MÁXIMAS PERMITIDAS

DATOS BASE PARA EL CÁLCULO DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRA

L1

L2

Ancho

Largo

Ver propiedades de los diferentes materiales

Elaborado: Ing. Héctor Ed. Graffe Cantillo Revisado por: Ing. Favio Casas Ospina Copyright © Seguridad Eléctrica Ltda.

Page 10: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

Tensión de contacto tolerable340

Tensión de paso tolerable430

4.113 3 1.000 1.00

0.305 #VALUE!

Maximo potencial de tierra GPR (V) 782Tensión de malla en caso de falla (V) #VALUE!Tensión de paso en caso de falla (V) 88

Verifique la tensión de malla!!!

#VALUE!

#VALUE!

Ohm 2.47

OK!!! Su diseño ha sido exitoso

Resistenica de Puesta a Tierra (W)

El GPR es menor que la tensión de contacto tolerable?La tensión de malla en caso de falla es menor que la tensión de contacto tolerable?La tensión de paso en caso de falla es menor que la tensión de paso tolerable?

RESISTENCIA DE MALLA DE TIERRA CALCULADA

La resistencia obtenida es menor a la resistencia objetivo?

CÁLCULO DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

CÁLCULO DE TENSIONES EN CASO DE FALLA

Page 11: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

Subestaciones de alta y extra alta tensión. 3Subestaciones de media tensión en poste.

Subestaciones de media tensión de uso interior.

10

20 4 0

Calibre Diámetro (m)

2/0 AWG 0,0093

8Longitud Conductor Horizontal (m)

848

48

0120

Longitud total varillas (m)

0121

12

400 Longitud del perímetro (m)

8 8 32

150 150

6464

340

Espesor hs (cm)Resistividad

(W.m)

CÁLCULO DE TENSIONES DE PASO Y CONTACTO MÁXIMAS PERMITIDAS

DATOS BASE PARA EL CÁLCULO DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRA

Área de la malla (m2)

Ver propiedades de los diferentes materiales

Elaborado: Ing. Héctor Ed. Graffe Cantillo Revisado por: Ing. Favio Casas Ospina Copyright © Seguridad Eléctrica Ltda.

Page 12: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

340340

430

Persona de 50 kg

Persona de 70 kg

4.111.09 1.342 1.00

782

#VALUE!

88

Verifique la tensión de malla!!!

#VALUE!

#VALUE!

OK!!! Su diseño ha sido exitoso

CÁLCULO DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

CÁLCULO DE TENSIONES EN CASO DE FALLA

Page 13: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

una placa de 1mts^2Equivale a 63 barras de 5/8

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2.4679954 Aplicando ericogel

1.09

Page 15: CALCULO Resistividad Del Terreno y Diseño Malla de Tierra

SITIO *

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111.00

10.00

100.00

1000.00

Column HExponential (Column H)