Sistemas de Puesta a Tierra (SPT) CICLO VIDEOCONFERENCIAS PROYECTO DE NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC CARLOS ALBERTO CÁRDENAS AGUDELO Líder de Gestión de Proyectos del CIDET
Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra INTRODUCIÓN Esta propuesta de norma fue preparada en el ICONTEC por el Comité Técnico de normalización Nacional 128 de Instalaciones eléctricas, en su grupo de trabajo de Expertos en Sistemas de Puesta a Tierra. Se empezó a trabajar de manera formal desde el año 2003. La intensión del proyecto de norma es asistir a los ingenieros en la toma de decisiones, a partir de una guía actualizada. Resalta la importancia de los sistemas de puesta a tierra para la seguridad y el correcto funcionamiento de las instalaciones eléctricas.
Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra INTRODUCIÓN Establece los principios generales de diseño, construcción, medición y mantenimiento de algunos Sistemas de Puesta a Tierra (SPT). Aplica a SPT permanentes en media y alta tensión de corriente alterna de baja frecuencia, tales como subestaciones, líneas de transmisión, circuitos de distribución, plantas de generación. Parcialmente se aplica a SPT en baja tensión cubiertos por la NTC 2050. El documento consta de 11 capítulos.
Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 1. OBJETO Establecer los principios generales de diseño, construcción, medición y mantenimiento de algunos Sistemas de Puesta a Tierra (SPT) para ofrecer seguridad a personas y equipos en las instalaciones eléctricas. Esta norma aplica a: SPT permanentes en media y alta tensión de corriente alterna de baja frecuencia, tales como subestaciones, líneas de transmisión, circuitos de distribución, plantas de generación. Parcialmente aplica a SPT en baja tensión cubiertos por la NTC 2050. Esta norma no aplica a: Barcos, aeronaves o instalaciones costa afuera. SPT temporales utilizados para mantenimiento de redes. SPT para redes eléctricas de corriente continua. SPT para señales de alta frecuencia, como los rayos.
Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 2. DEFINICIONES Puesta a tierra (Grounding or Earthing or earth termination system or grounding electrode). Grupo de elementos conductores equipotenciales, en contacto eléctrico con el suelo o una masa metálica de referencia común, que distribuye las corrientes eléctricas de falla en el suelo o en la masa. Comprende electrodos, conexiones y cables enterrados. Puesto a tierra (Grounded). Se refiere a la condición de un sistema, circuito o aparato conectado a tierra intencional o accidentalmente. No deben utilizarse términos como aterrado o aterrizado. Sistema de puesta a tierra-SPT (Earthing or Grounding System). Conjunto de elementos conductores de un sistema eléctrico específico, sin riesgo de interrupción involuntaria, que conectan los equipos eléctricos con el terreno o una masa metálica. Comprende la puesta a tierra y la red equipotencial.
Tensión neutro-tierra. Diferencia de potencial en un circuito, entre los conductores de neutro y de puesta a tierra.
Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 3. GENERALIDADES Los métodos de puesta a tierra usualmente son muy similares. Sin embargo, en algunos casos pueden variar por factores como: 1) Localización del SPT dentro del sistema eléctrico. 2) Existencia de sistemas derivados independientes. 3) Requisitos de los procesos y necesidades de los equipos.
3.1 OBJETIVOS DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA 3.2 REQUISITOS DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA 3.3 COMPONENTES DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA 3.4 TIPOS DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA 3.5 REGÍMENES DE CONEXIÓN A TIERRA (RCT)
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Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 4. CRITERIOS DE SEGURIDAD
4.1 INCIDENCIA DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA EN SERES VIVOS 4.2 CÁLCULO DE TENSIONES DE PASO Y DE CONTACTO 4.3 EFECTO DE UNA CAPA SUPERFICIAL O GRAVILLA 4.4 CRITERIO DE TENSIÓN TOLERABLE
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Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 5. MEDICIÓN Y MODELAMIENTO DEL SUELO 5.1 MEDIDAS DE RESISTIVIDAD
I
r =2aR
V
b a
a
a
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Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 6. DISEÑO 6.1 DISEÑO SEGÚN NORMA IEEE-80 6.2 CONFIGURACIONES NO SIMÉTRICAS 6.3 CONFIGURACIONES TÍPICAS
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Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPITULO 7. MATERIALES
7.1 MATERIALES RECOMENDADOS 7.2 ELECTRODOS DE PUESTA A TIERRA 7.3 CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA 7.5 PUENTES EQUIPOTENCIALES 7.6 CONEXIONES 7.7 BARRAJES 7.8 CAJAS DE INSPECCIÓN 7.9 MATERIAL TRITURADO O CAPA SUPERFICIAL 7.10 CONSIDERACIONES SOBRE LA CORROSIÓN
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Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 8. CONSTRUCCIÓN
8.1 CONDUCTORES 8.2 PUENTES DE CONEXIÓN EQUIPOTENCIAL 8.3 ELECTRODOS 8.4 CONEXIÓN EXOTÉRMICA
Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 9. MEDICIONES EN UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
9.1 MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA 9.2 MEDICIÓN DE TENSIONES DE PASO Y CONTACTO 9.3 EQUIPOS DE MEDICIÓN 9.4 MEDICIÓN DE EQUIPOTENCIALIDAD Valores máximos de resistencia al medir equipontencialidad o continuidad y resistencia de los conductores Para una conexión de puesta a tierra
10 mΩ
Para un enlace equipotencial Entre los puntos extremos de una puesta a tierra Entre el barraje equipotencial y la puesta a tierra Para los conductores bajantes
0,1 Ω
Para el conductor de neutro
1Ω 5 mΩ 0,3 Ω 0,25 Ω
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Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 10. MANTENIMIENTO DE UN SPT
10.1 INSPECCIONES 10.2 PRUEBAS 10.3 REGISTROS DE LA INSPECCIÓN 10.4 DOCUMENTACIÓN DEL MANTENIMIENTO
«El mantenimiento del SPT debe ser parte del programa de mantenimiento de la empresa y debe contener una lista de verificación para procedimientos de rutina». Debe tenerse un archivo de todos los procedimientos de mantenimiento. Deben tenerse formatos de inspección con listas de verificación. Los registros de mantenimiento deben incluir las acciones preventivas y correctivas. Debe llevarse un consecutivo de reportes de fallas. La documentación debe permitir evaluar los componentes y su instalación, así como la actualización del programa.
Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra CAPÍTULO 11. MEJORAMIENTO DE PUESTA A TIERRA
11.1 PROCEDIMIENTOS ACEPTADOS Y NO ACEPTADOS 11.2 CARACTERÍSTICAS DE SUELOS ARTIFICIALES 11.3 MODELAMIENTO DE UNA PUESTA A TIERRA CON TRATAMIENTO 11.4 VERIFICACIÓN DEL MEJORAMIENTO
Proyecto de Norma Técnica para Sistemas de Puesta a Tierra Umbrales de concentración de metales que se consideran excesivos
Metal
Nivel normativo de referencia (mg/kg)
Cr
100
Co
20
Ni
50
Cu
50
Zn
200
As
20
Mo
10
Cd
1
Sn
20
Ba
200
Hg
0,5
Pb
50
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