IEEE - Guía para la Seguridad de puesta a tierra
en Subestaciones de C.A.
1. Información general
1.1 Ámbito de aplicación
1.2 Propósito
1.3 Relación con otros estándares
2. Referencias
Esta guía debe utilizarse en conjunción con las siguientes publicaciones. Cuando las
siguientes normas sean sustituidas por una revisión aprobada, la revisión se aplicará
Como los son del Estándar IEEE 81-1983 al Estándar IEEE 1100-1999 anexos y demas
3. Definiciones
3.1 Electrodo de tierra auxiliar
3.2 Cerramiento Continuo
3.3 Desplazamiento DC
3.4 Factor de Decrement
3.5 Corriente de Falla Asimétrica Efectiva
3.6 Corrientes Cerradas
3.7 Factor de División de Corriente de Falla
3.8 Subestación de Aislamiento a Gas (GIS)
3.9 Tierra
3.10 Aterrado
3.11 Corriente de Tierra
3.12 Electrodo a Tierra
3.13 Malla de Tierra
3.14 Margen de Potencial de Tierra (GPR)
3.15 Circuito de Retorno a Tierra
3.16 Mallado de Tierra
3.17 Sistema de Tierra
3.18 Barras Principales de Tierra
3.19 Máxima Corriente de Malla
3.21 Tensión de Contacto Metal-Metal
3.22 Cerramiento Discontinuo
3.23 Electrodos de Tierra Primaria
3.24 Tensión de Paso
3.25 Reactancia Subtransitoria
3.26 Material de Superficie
3.27 Corriente Simétrica de la Malla
3.29 Tensión de Toque o Contacto
3.30 Voltaje Transferido
3.31 Voltaje Transitorio Encerrado (TEV)
3.32 Transitorios Veloces (VFT):
3.33 Transitorios de Sobretensión Veloces (VFTO)
3.34 Relación X / R
4. La Seguridad en la Toma de Tierra.
4.1 Problemas Básicos
4.2 Condiciones de Peligro
5. Rango de Corriente Tolerable
5.1 Efecto de la Frecuencia
5.2 Efecto de la Magnitud y Duración
5.3 Importancia del Despeje de la Falla a Alta Velocidad
6. Corriente Límite Tolerable por el Cuerpo
6.1 Fórmula de Duración
6.2 Hipótesis Alternativas
6.3 Comparación de las Ecuaciones Dalziel y la Curva de Biegelmeier
6.4 Nota sobre la Re-Conexión
7. Circuito de Tierra Accidental
7.1 La Resistencia del Cuerpo Humano
7.2 Rutas de Corrientes a través del Cuerpo
7.3 Circuito Equivalente Accidental
7.4 Efectos de una Fina Capa de Material en la Superficie
8. Criterios de Tensión Tolerable
8.1 Definiciones
8.1.1 Margen de Potencial de Tierra (GPR)
8.1.2 Tensión de Malla
8.1.3 Tensión de Contacto Metal-Metal
8.1.4 Tensión de Paso
8.1.5 Tensión de Toque o Contacto
8.1.6 Voltaje Transferido:
8.2 Situaciones Típicas de Choque
8.3 Criterios para Tensión de Toque y de Paso
8.4 Situaciones Típicas de una Descarga en Subestaciones con Aislamiento a Gas
8.5 Efecto de las Corrientes de Tierra Sostenida
9. Principales Consideraciones de Diseño
9.1 Definiciones
9.1.1 Electrodo de Tierra Auxiliar
9.1.2 Electrodo a Tierra
9.1.3 Malla de Tierra
9.1.4 Mallado a Tierra
9.1.5 Sistema de Tierra
9.1.6 Barras Principales de Tierra
9.2 Concepto General
9.3 Electrodos de Tierra Primarios y Auxiliares
9.4 Aspectos Básicos de Diseño de la Malla
9.5 Diseño en Condiciones Difíciles
9.6 Conexiones a la red
10. Consideraciones especiales para los GIS
10.1 Definiciones
10.1.1 Cerramiento Continuo
10.1.2 Corrientes Cerradas
10.1.3 Subestación de Aislamiento a Gas (GIS
10.1.4 Barras Principales de Tierra
10.1.5 Cerramiento Discontinuo
10.1.6 Voltaje Transitorio Encerrado (TEV)
10.1.7 Transitorios Veloces (VFT):
10.1.8 Transitorios de Sobretensión Veloces (VFTO)
10.2 Características de las GIS
10.3 Corrientes cerradas y circulantes
10.4 Puesta a tierra de los cerramientos
10.5 Cooperación entre el fabricante y el usuario de la GIS
10.6 Otros aspectos especiales de la puesta a tierra de las GIS
10.7 Notas sobre las fundaciones de puesta a tierra de la GIS
10.8 Tensión de toque criterios para GIS
10.9 Recomendaciones
11. Selección de Conductores y Conexiones
11.1 Requisitos Básicos
11.2 Elección del Material para los Conductores y los Problemas Relacionados con la
Corrosión
11.2.1 Cobre
11.2.2 Cobre Revestido de Acero
11.2.3 Aluminio
11.2.4 Acero
11.2.5 Otras consideraciones
11.3 Factores de Tamaño del Conductor
11.3.1 Corrientes Simétricas
11.3.1.1 Formulaciones Alternas
11.3.1.2 Simplificación de la Fórmula
11.3.2 Corrientes Asimétricas
11.3.2.1 Uso del Factor de Disminución
11.3.2.2 Usando las Tablas de Corrientes Asimétricas
11.3.3 Factores adicionales de Tamaño de Conductor
11.4 Selección de Conexiones
12. Características del suelo
12.1 El suelo como medio de conexión a tierra
12.2 Efectos del gradiente de voltaje
12.3 Efecto de la intensidad de la corriente
12.4 Efecto de la humedad, temperatura y composición química
12.5 El uso de la capa superficial de material
13. Estructura del suelo y selección del modelo de suelo
13.1 Investigación de la estructura del suelo
13.2 Clasificación de los suelos y rango de resistividad
13.3 Mediciones de Resistividad
13.4 Interpretación de las mediciones de Resistividad del Suelo
13.4.1 Suposición del Suelo Uniforme
13.4.2 Supuestos suelos no uniforme
13.4.2.1 Modelo de suelo de dos capas (general)
13.4.2.2 Modelo de suelo de dos capas por el método gráfico
13.4.2.3 Comparación del modelo de suelo uniforme y el de dos capas en los sistemas de puesta a tierra.
13.4.2.4 Modelo de Suelo Multicapa.
14. Evaluación de la Resistencia de Tierra
14.1 Requisitos Habituales
14.2 Simplificado de Cálculos
14.3 Ecuaciones de Schwarz
14.4 Nota sobre la Resistencia a Tierra de Electrodos Primarios
14.5 Tratamiento del suelo para reducir la resistividad
14.6 Electrodos de Cemento Revestido
16. Diseño de sistema de puesta a tierra
16.1 Criterios de diseño
16.2 Los Parámetros Crítico
16.2.1 Máxima Corriente de la Malla (IG)
16.2.2 La duración de falla (tf) y la duración de choque (ts
16.2.3 Resistividad del suelo (ρ)
16.2.4 Resistividad de la capa superficial (ρs)
16.2.5 Geometría de la cuadrícula
16.3 Índice de los parámetros de diseño
16.4 Procedimiento de diseño
16.5 Cálculo de voltajes máximos de paso y de la malla
16.5.1 Tensión de malla (Em)
16.5.2 Tensión de paso (Es)
16.6 Refinamiento del diseño preliminar
16.7 Aplicación de las ecuaciones de EM y Es
16.8 Uso del análisis de computadora en el diseño de la malla