PUESTA A TIERRA EN

INSTALACIONES DE ALTA TENSIÓN

Parte 6 – Método de cálculo

Norma IEEE-80/2000

FERNANDO BERRUTTI

AÑO 2015

1

Método norma IEEE-80

El terreno presenta resistividad uniforme.

Los cálculos de tensión de contacto y

paso que aparecen durante un

defecto son aproximaciones para los

cuadrados más “externos” de la grilla.

La distribución de corriente es uniforme.

2

Método norma IEEE-80 3 (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7) (8)

(9)

(10)

(11)

Método norma IEEE-80

Primer punto: modelado del terreno.

Segundo punto: dimensionado de los

conductores de la malla de tierra.

4

a0

am

4rrc

mm

TK

TT1Ln

TCAP

10ραt

IA 2

Método norma IEEE-80

Tercer punto: cálculo de corrientes

admisibles.

5

70kgpeso0.157k

50kgpeso0.116k

s

SSpaso_admt

kρ6C1000E

s

SStoque_admt

kρC1.51000E

0.092h

ρ

ρ10.09

1Cs

S

S

Método norma IEEE-80 6 (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7) (8)

(9)

(10)

(11)

Método norma IEEE-80

Cuarto punto: diseño físico de la malla

7

Método norma IEEE-80

Cuarto punto: diseño físico de la malla

8

Método norma IEEE-80

Quinto, sexto y séptimo punto

(5)

(6)

(7)

9

20/Ah1

11

20A

1

L

1ρRg

fffPG IDSCI

toque_admGg EIR

Método norma IEEE-80 10

Método norma IEEE-80 11 (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7) (8)

(9)

(10)

(11)

Método norma IEEE-80 12

Octavo y noveno punto

toque_max

M

imGm E

L

KKρIE

paso_max

S

isGs E

L

KKρIE

Método norma IEEE-80 13

Octavo y noveno punto

Max (Em)

Max (Es)

Diseño sencillo:

MPAT Puesto de Conexión 31.5kV 14

Tensión en la superficie 15

Tensión de mesh (toque) 16

Método norma IEEE-80 17

: resistividad aparente del terreno.

IG: corriente que circula por la malla.

Ki = 0.644 + 0.144n (factor de irregularidad)

toque_max

M

imGm E

L

KKρIE

paso_max

S

isGs E

L

KKρIE

Tensión de contacto 18

Para mallas con pocas jabalinas (o sin

jabalinas).

LC: Longitud de conductor horizontal.

LR: Sumatoria de longitud jabalinas.

toque_max

M

imGm E

L

KKρIE

RCM LLL

Tensión de contacto 19

Para mallas con jabalinas en las

esquinas y a lo largo del perímetro.

Lr: Longitud individual de una jabalina.

LX: Longitud máxima de malla en eje x.

LY: Longitud máxima de malla en eje y.

toque_max

M

imGm E

L

KKρIE

R2

Y

2

X

rCM L

LL

L1.221.55LL

Tensión de contacto 20

D: Separación máxima entre conductores paralelos.

h: Profundidad de entierro de la malla (sin considerar

la capa de piedra partida).

d: Diámetro de los conductores.

Kii: 1 para mallas con jabalinas en el perímetro.

1/(2n)(2/n) para malla con pocas o sin jabalinas.

1)(2n

8Ln

K

K

4d

h

8Dd

2h)(D

16hd

DLn

2

1K

h

ii22

m

Tensión de contacto 21

1)(2n

8Ln

K

K

4d

h

8Dd

2h)(D

16hd

DLn

2

1K

h

ii22

m

1mhh

h1K 00

h

n = factor geométrico = nA x nB x nC x nD.

nA = 2LC/LP en todos los casos.

nB = 1 para mallas con forma cuadrada.

nC = 1 para mallas con forma rectangular.

nD = 1 para mallas rectangulares, cuadradas y con

forma de “L”.

22

1)(2n

8Ln

K

K

4d

h

8Dd

2h)(D

16hd

DLn

2

1K

h

ii22

m

1mhh

h1K 00

h

n = factor geométrico = nA x nB x nC x nD.

2

Y

2

X

mD

LL

A0.7

YXC

PB

LL

Dn

A

LLn

A4

Ln

YX

Tensión de contacto

Tensión de contacto 23

1)(2n

8Ln

K

K

4d

h

8Dd

2h)(D

16hd

DLn

2

1K

h

ii22

m

LC: longitud total de conductor horizontal enterrado.

LP: longitud total de la periferia de la malla.

A: área de la malla (m2).

LX: La máxima longitud de la malla en dirección X.

LY: La máxima longitud de la malla en dirección Y.

Dm: La máxima distancia entre dos puntos cualesquiera de la malla.

Todas las longitudes se expresan en metros.

Tensión de paso 24

: resistividad aparente del terreno.

IG: corriente que circula por la malla.

Ki = 0.644 + 0.144n (factor de irregularidad).

Longitud efectiva (LS):

RCS 0.85L0.75LL

paso_max

S

isGs E

L

KKρIE

Tensión de paso 25

paso_max

S

isGs E

L

KKρIE

)0.5(1D

1

hD

1

2h

11K 2n

s

n: factor geométrico.

D: separación máxima entre conductores.

h: profundidad de entierro malla (sin

considerar capa de piedra partida).

Método norma IEEE-80 26

Si se cumplen estas condiciones, finaliza el cálculo de la malla consideraciones

constructivas (11).

Si no se cumple, se debe proponer un

nuevo diseño de malla de tierra y evaluar

(5).

toque_max

M

imGm E

L

KKρIE

paso_max

S

isGs E

L

KKρIE