Procedimiento de Caseta de Instrumentación

Proyecto : HIDROELTRICO SOGAMOSO Fecha emisin :

20-JULIO-12

Descripcin :

CONSTRUCCIN- MONTAJE E INSTALACIN DE MALLA A

TIERRA CASETA DE INSTRUMENTACIN.

Revisin : 1

PROCEDIMIENTO DE ACTIVIDADES Hoja :

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Tipo de documento: PRELIMINAR

Procedimiento de actividades a realizar del sistema de puesta a tierra en las casetas de instrumentacin

Tipo 1 de la Presa.

Procedimiento de actividades:

Visita de campo en la zona de la Presa

Se realiza visita previa a campo para inspeccionar el avance de obra civil de cada caseta en

construccin.

Coordinar con el Asistente o Capataz del frente la logstica de ingreso para ejecutar la actividad.

Interpretacin del plano de sistema de puesta a tierra segn el Tipo de caseta de

instrumentacin.

Se revisa el plano de construccin que contiene el diseo en planta de la malla a tierra a instalar.

Excavacin de tierra para tendido de cable de cobre desnudo.

Las zanjas para la construccin de la tubera subterrnea y las excavaciones para las cajas de

inspeccin deben realizarse a mano, y/o con mquina apropiada para este tipo de trabajo.

La profundidad de la excavacin ser la necesaria para dar a sta un recubrimiento de 0,50 metros

de espesor.

Se realiza excavacin segn detalle de plano a 0,45 metros de la pared terminada de la caseta y

con una profundidad de 0,50 metros para la instalacin de la caja de inspeccin de 0,30 x 0,3x 0,30

y tendido del cable desnudo.

Instalacin de varillas copperweld de 5/8 x 2,4 metros

Se debe instalar una varilla copperweld segn el plano de construccin aproximadamente a 0,20

metros de la planta en los dos puntos sealados.

Para enterrar estas varillas se deber realizar una excavacin de aproximadamente 3x 0,5 x 0,5

metros por hueco y realizar el tratamiento al terreno suministrando material conductivo

(Bentonita).

Proceso de tratamiento al terreno.

Una vez enterrada la varilla se debe suministrar Bentonita por capas intercaladas junto

con agua sal (NaCl) para compactar y garantizar una buena adherencia al terreno.

El tratamiento del terreno se hara a 0,15 metros por debajo del nivel del piso terminado,

para mantener el espacio de medida de resistencia de la malla en construccin.


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BENTONITA SODICA

FICHA TECNICA

Nombre del producto Bentonita sodica

Nombre tcnico Monmorillonita sodica

Composicin qumica Filosilicatos de composicin variable

Aspecto Slido, polvo de color crema

Humedad 9,9 %

Hinchabilidad 40 60 cc / 2g

Densidad aparente 0,725 0,825 gr / cm3

Tamao > 100 ASTM < 2,0 %

Tamao > 270 mesh 25 30 %

Figura- Estructura qumica de la Bentonita


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Propiedades y uso

Su uso en la realizacin de Sistemas de puesta a tierra se basa en dos de sus propiedades

Fundamentales:

Su baja resistividad de 2, 5 3, 6 / m

Su alta Hinchabilidad que puede llegar en valor medio a 20 litros de mezcla por litro de

bentonita sdica

Figura. Bentonita Sodica

a) Baja Resistividad de la bentonita

La resistividad de la bentonita en estado de papilla con agua es baja movindose alrededor

de 2, 5 3, 6 / m.

Su accin se extiende nicamente a la mejora de la zona donde fsicamente se deposita sin

penetrar en el terreno circundante ( es una accin anloga a otros rellenos como por

ejemplo el grafito).

B) Alta Hinchabilidad de la bentonita

La bentonita llega a una Hinchabilidad media de unos 20 litros por litro de bentonita slida

a lo que es lo mnimo unos 25 litros por kilogramo de bentonita.

En situacin de mxima Hinchabilidad la papilla que se genera es demasiado liquida para su

actuacin como relleno en sistemas de puesta a tierra, manteniendo la siguiente

proporcin:

1 LITRO DE BENTONITA + 6 LITROS DE AGUA

Con esto se forma una papilla relativamente pastosa y estable que actuara como un relleno

garantizando un buen contacto entre el electrodo de tierra y la tierra del entorno sin dejar

huecos ni generar discontinuidad Elctrica.


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INSTRUCCIONES DE USO CON BENTONITA SODICA

1) Se toma un recipiente (por ejemplo una caneca) y se llena con bentonita hasta un

determinado volumen. Esta bentonita se echa en un recipiente mayor (al menos 10 veces

mayor y luego aadiremos 6 7 veces ese mismo volumen de agua.

2) Agitamos y mezclamos hasta generar una papilla homognea sin que quede en el fondo

bentonita sin humedecer y que sea lo suficientemente fluido aun para poder aadirla desde

este recipiente al pozo.

3) Por la boca del pozo y con el electrodo colocado en el centro se va aadiendo la

bentonita necesaria hasta llenar completamente el pozo

4) Una vez que hemos rellenado hasta la cabeza del electrodo ya se puede efectuar la

medicin de la resistencia de tierra.


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Figura. Bentonita ARCICOL x 50Kg

BENTONITA.

Definicin La bentonita es una arcilla natural con gran contenido en esmectita, un silicato

hidratado nativo de aluminio en que algunos tomos de aluminio y silicio fueron

reemplazados naturalmente por otros tomos, como magnesio y hierro. Los iones del calcio

y de sodio esten atrapados entre las capas minerales. Hay cuatro tipos comunes de

bentonita: bentonita natural de sodio, bentonita natural de calcio, bentonita activada por

sodio y bentonita cido-activada

Frmula qumica (Al, Mg)8(Si4O10)4(OH)8, 12H2O

Peso molecular 819

Contenido Esmectita: no menos del 80%

Descripcin Polvo muy fino, de color amarillento o blanco grisceo.

La estructura de la bentonita le permite absorber agua en

su Interior y en superficie (propiedades de hinchamiento)

Identificacin

A. Prueba del azul de metileno

B. Difraccin de rayos X Valores mximos caractersticos a 12,5/15 A

C. Absorcin IR Valores mximos a 428/470/530/1110- 1020/3750 -

3400 cm- 1

Pureza Prdida al secarse No ms del 15,0% (105C, 2h)


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Arsnico No ms de 2 mg/kg

Plomo No ms de 20 mg/kg

INSTRUCCIONES DE USO CON BENTONITA + H2O + NaCl

1) Se toma un recipiente (por ejemplo una caneca) y se llena con bentonita hasta un

determinado volumen. Esta bentonita se echa en un recipiente mayor (al menos 10 veces

mayor y luego aadiremos 6 7 veces ese mismo volumen de agua saturada de sal

industrial.

2) Agitamos y mezclamos hasta generar una papilla homognea sin que quede en el fondo

bentonita sin humedecer y que sea lo suficientemente fluido aun para poder aadirla desde

este recipiente al pozo.

3) Por la boca del pozo y con el electrodo colocado en el centro se va aadiendo la

bentonita necesaria hasta llenar completamente el pozo

4) Una vez que hemos rellenado hasta la cabeza del electrodo ya se puede efectuar la

medicin de la resistencia de tierra.

Tendido de cable de cobre desnudo 2/0

El plano de construccin muestra una simetra de anillo alrededor de la caseta de instrumentacin,

necesaria para realizar las derivaciones mediante las uniones exotrmicas que se muestran a

continuacin.

Las derivaciones corresponden a los siguientes puntos:

2 Uniones en T Horizontal para conexin a platina de cobre

4 Uniones en T Horizontal para derivacin de varillas de acero estructural

2 Uniones en T Horizontal para derivacin de varilla copperweld

2 Uniones en T cable-varilla para conexin de apantallamiento

4 Uniones tpicas Horizontal cable varilla de acero estructural

Instalacin de contrapeso

Se debe realizar varias medidas en diferentes direcciones y seleccionar la de ms baja resistencia

para realizar la instalacin de los contrapesos.

En la caseta de Instrumentacin I Elevacin 208- se instal 5 varillas copperweld de 5/8 x 2,4

metros distanciados 5 metros junto al talud de la roca. Arrojando una medida de 8,4 . Conectadas

mediante un conductor de cable de cobre desnudo 2/0.

En la caseta de Instrumentacin II- Elevacin 250. Se instal dos varillas copperweld de 5/8 x 2,4

metros realizando el procedimiento sealado anteriormente, arrojando un valor de resistencia de

8,2 . Conectadas entre s con un conductor de cable de cobre desnudo 4/0.


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Pozo de prueba (Caja de inspeccin tipo ESSA)

Se instala una caja de inspeccin de 0,30 x 030 x 0,3 de concreto prefabricado, este se ubica en

una de las varillas con el fin de realizar mediciones de resistencia de tierra.

Uniones para cable de cobre desnudo 2/0

Realizado el tendido de cable y enterramiento de las varillas copperweld se procede a realizar las

uniones correspondientes a las salidas mostradas en el plano de construccin.

Estas son las uniones que se practicaran en esta construccin de malla:

X Horizontal, Cable de cobre desnudo 2/0

Unin exotrmica en T Horizontal.

Unin tpica Horizontal

Conexin a platina de cobre


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Recubrimiento de cable de cobre desnudo 2/0

Luego de realizadas las conexiones de derivacin se debe recubrir con material del mismo tipo, las

excavaciones antes hechas hasta llegar una compactacin adecuada.

Sistema de apantallamiento de la cubierta de la caseta de instrumentacin

Para este sistema se tienen en cuenta que el cable de cobre desnudo debe ir a la vista y conectado

mediante una punta de captacin (Tipo Franklin), el cual tiene como funcin el aterrizaje de

descargas atmosfricas.

Figura. Punta Tipo Franklin


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Medicin de resistencia de tierra mediante el mtodo del 61,8% o cadas de potencial.

Figura. Mtodo de las cadas de potencial o del 61,8%

El mtodo consiste en inyectar corriente a travs de un electrodo de prueba denominado de

corriente y medir el alza de potencial mediante otro electrodo auxiliar denominado de potencial.

Conocido el valor de tensin y el valor de corriente se podr obtener mediante ley de Ohm el valor

de resistencia.

Los tres electrodos se mantienen en una lnea recta y se va corriendo el electrodo de potencial

hacia el electrodo de corriente para hacer sucesivas mediciones de resistencia.

Pasos a seguir para la medicin de la resistencia de un electrodo.

En el proceso de determinar el valor de la resistencia de electrodo de tierra es necesario realizar

algunas consideraciones: el valor de potencial medido vara con respecto a la separacin del

electrodo de potencial a la toma de tierra, por lo que se recomienda el realizar una grfica de R en

funcin de la distancia.


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En el momento de la medicin se deben seguir los siguientes pasos:

1. Desconectar del sistema de puesta a tierra en estudio todos los componentes que lo estn.

2. Conectar el equipo de medicin a la barra o electrodo en cuestin

3. Colocar el electrodo de corriente a una distancia conocida de la barra o electrodo bajo prueba

4. Realizar varias mediciones de resistencia para diferentes ubicaciones del electrodo de potencial,

sin mover el electrodo de corriente (el electrodo bajo estudio y los electrodos de prueba deben

estar en lnea recta).

5. Graficar la curva obtenida de resistencia en funcin de la distancia de separacin entre el

electrodo bajo estudio y el electrodo de potencial.

6. Repetir lo anterior hasta obtener una curva con una porcin plana bien demarcada.

Figura 2. Diagrama de conexin


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Instrumento de medida para medicin de resistencia de tierra-

Figura,3 Earth insulation Tester- METREL MI 2088

Informe de medicin de malla a tierra

Medida la resistencia de la malla a tierra se debe presentar un informe tcnico con los datos de

lectura tomados por el equipo, registro fotogrfico.

Hacer entrega oficial del trabajo ejecutado

Se debe presentar un formato de entrega por parte de ESSI SAS a ICT- INTERVENTORIA

donde muestra el registro fotogrfico, cantidades y plano anexo de construccin.

Finalizar con el formato de liberacin de ICT.

ANEXO. Plano de caseta de Instrumentacin II. Elevacin 250.

ELABORADO POR:

OSCAR IVAN VILLAMIZAR LPEZ

INGENIERO RESIDENTE ESSI SAS

E-MAIL: [email protected]

Celular: 301-5896320


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ANEXO-PLANO DE CS2- ELEVACIN 250

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