16832767 sistema-pozo-a-tierra

815 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
815
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
41
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

16832767 sistema-pozo-a-tierra

  1. 1. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica1SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA DELPROYECTO HUASCARÁN(Conceptos, Técnicas de Instalación, Materiales)Proyecto Huascarán - Ministerio de EducaciónMinisterio de EducaciónMinisterio de EducaciónMinisterio de EducaciónDirección de Informática y ComunicaciónUnidad de Operación y Mantenimiento - Sistemas de EnergíaDiseño y Elaboración: Ing. Julio Mera Casas.
  2. 2. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica21. IntroducciónDentro del Programa Huascarán una de las labores de la Dirección de Informática y Comunicaciónes implementar a las aulas de innovación pedagógica con el Cableado Eléctrico y Sistemas deProtección Eléctrica.El equipo tecnológico es el responsable de diseñar y ejecutar dicha labor, paraello se han realizado las consideraciones técnicas necesarias, para las instalaciones de los sistemasde pararrayos y de las puestas a tierra.En el campo de las telecomunicaciones, es muy importante que el efecto causado por los rayosó transitorios de voltaje sea minimizado o eliminado, para proteger en nuestro caso a:• las instituciones educativas, institutos superiores tecnológicos y pedagógicos.• Las estaciones satelitales VSAT, equipos de radio, equipos de cómputo (estaciones multimedia,servidores, switches; etc.) del aula de innovación pedagógica.• Los docentes, alumnos y en general a la comunidad educativa que hicieran uso de estosservicios, sobre todo en zonas rurales o de gran actividad atmosférica como las que tenemos,en nuestro país, estarían expuestas a un inminente peligro de no contar con un adecuadosistema de protección contra los rayos y/o transitorios de voltaje.Este manual ha sido diseñado, gracias a la experiencia de campo de nuestro personal técnico yservirá como una herramienta de apoyo para los responsables de las aulas de innovaciónpedagógica al momento de dar un mantenimiento o si deseen realizar nuevas instalaciones en susinstituciones educativas.Figura 1.- Los rayos pueden dañar equipos como una computadora e inclusivea los seres humanos.
  3. 3. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica3SISTEMAS DE PUESTA A TIERRAI .CONCEPTO• La puesta a tierra corresponde al conjunto de electrodos y partes conductoras que en contacto contierra, permiten drenar hacia ésta, todas las corrientes de falla, peligrosas para la integridad de laspersonas y de los equipos electrónicos.• La conexión a tierra eficaz conduce la electricidad indeseable hacia tierra alejando el peligroen forma segura.II. FINALIDAD DE LAS PUESTAS A TIERRA• Obtener una resistencia eléctrica lo más baja posible para derivar a tierra Fenómenos EléctricosTransitorios (FETs),corrientes de falla estáticas y parásitas• Mantener los potenciales producidos por las corrientes de falla dentro de los límites de seguridad demodo que las tensiones de paso o de toque no sean peligrosas para los humanos• Proporcionar un camino de derivación a tierra de descargas atmosféricas, transitorios y de sobretensiones internas del sistema.• Ofrecer en todo momento y por un lapso prolongado baja resistencia eléctrica que permita el pasode las corrientes derivadasIII. CARACTERÍSTICAS GEOELÉCTRICAS DEL SUELOTodo sistema de puesta a tierra, involucra el conjunto (electrodo –suelo), es decir la efectividad detoda puesta a tierra será la resultante de las características geo-eléctricas del terreno y de laconfiguración geométrica de los electrodos a tierra. Los suelos están compuestos principalmente,por oxido de silicio y óxido de aluminio que son muy buenos aislantes, sin embargo, la presencia desales y agua contenidas en ellos mejora notablemente la conductividad de los mismos.• Los factores que determinan la resistividad de los suelos son:• La naturaleza de los suelos• La humedad• La concentración de sales disueltas• La temperatura•NATURALEZA DEL TERRENO RESISTIVIDAD Ohms x mtTerrenos Pantanosos De algunas unidades a 30Limo 20 a 100Humus 10 a 150Turba Húmeda 5 a 100Arcilla Plástica 50Arena Arcillosa 50 a 500Arena Silicea 200 a 300Suelo Pedregoso Cubierto de Césped 300 a 500Suelo Pedregoso Desnudo 1500 a 3000Calizas Blandas 100 a 300Calizas Compactas 1000 a 5000Calizas Agrietadas 500 a 1000Pizarras 50 a 300Roca de Mica y Cuarzo 500Granito y Gres Procedente de Alteraciones 1500 a 10000Roca Ígnea 5000 a 15000
  4. 4. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica4IV. MATERIALES A EMPLEAR PARA UN POZO A TIERRA• 01Caja de registro con tapa ( 40x40cm) …de concreto• 01 Electrodo principal (varilla de cobre puro de 3/4 “ x 2.40 m)• 03 Conectores desmontable ( conector pico de loro de 3/4 “ )• XX mts de conductor de conexión (cable Nº 6 AWG ,color amarillo-verde o amarillo ) …..longituddesde el pozo a tierra hasta el tablero eléctrico de distribución que será ubicado dentro del aula decómputo VSAT• 06 mts cable de cobre denudo de 50 mm2 o 1/0 ) utilizado como Electrodo auxiliar• Pozo vertical ( 1m de diámetro x 3m de profundidad) u horizontal• Relleno conductor ( tierra de cultivo , totalmente tamizada en malla de 1/ 2 “ )• Aditivo ( 02 dosis química de Thorgel, Tierragel, Protegel ,Laborgel o similar)• 01 balde de plástico de 20 litros de capacidad• O1 compactador o pizón de 40 kilos (para compactar la tierra dentro del pozo )• 01 escalera de 3 metrosV. CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARA SISTEMA DE PUESTA A TIERRA• Se ha considerado la instalación de un pozo ó pozos de puesta a tierra (para los equipos ypara el pararrayos ), para lograr la consistencia y seguridad necesaria para equipos decómputo y éste deberá ser instalado de acuerdo a los siguientes argumentos :• Es necesario contemplar la construcción de pozos ( o arreglos de pozos ) de tierra deelectrodo vertical u horizontal con arreglo de electrodos auxiliares en forma de lazo sobre elelectrodo principal (varilla de cobre) con la finalidad de soportar la totalidad de la red eléctricapara los equipos de cómputo de las instituciones educativas.• El arreglo de pozos de tierra a construir en cada local deberá ser rellenado con tierra decultivo previamente zarandeada en malla de 1/2 pulgada mezclada y tratada con dosisquímicas del compuesto químico Thorgel, Laborgel ó similar . Los pozos deberán tener 3 metrosde profundidad por 1 metro de diámetro.( pozo vertical).• Se debe dejar caja(s) de registro de 40 X 40 cm. con tapa(s) para inspección y mantenimiento.Asimismo se debe considerar la elaboración de por lo menos 2 puntos de medición con susrespectivas tapas metálicas sobre piso de concreto• La línea a tierra deberá ser llevada hasta el tablero eléctrico del laboratorio de cómputo concable eléctrico 6 AWG color amarillo-verde , con el fin de efectuar posteriormente la distribuciónrespectiva a los circuitos para finalmente llevar la línea a tierra hasta los tomacorrientes quese instalarán para las estaciones de trabajo .• El valor óhmico del sistema de puesta a tierra debe ser menor a 8 ohmios.• Debe existir un solo sistema de puesta a tierra.( 2 o más pozos interconectados con cable decobre desnudo de 50 mm2
  5. 5. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica5VI. PREPARACIÓN DE LA PUESTA A TIERRA1) POZO VERTICAL Son las que más se aplican por el mínimo de espacio que necesitanPrimer Paso:• Excavar un pozo de 1mt de diámetro por una profundidad de 3mt desechando todo material dealta resistencia, piedra, hormigón, cascajo, etc.• Preparar el arreglo de la varilla de cobre con electrodo auxiliar ver figura0.30 m2.40 m0.30 m1.0mEn esta foto se observa la excavación de un pozovertical de 1m de diámetro y 3 m de profundidad
  6. 6. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica6En la foto observamos el arreglo con electrodoauxiliar (cable de cobre desnudo Nº 50 mm2 ,paraobtener un bajo ohmiaje)20 cm 20 cm20 cm20 cmelectrodo auxiliar(6m de cable de cobredesnudo de 50mm2)conectorpico de lorode 3/4"15cmFig.Arreglo con electrodos auxiliareselectrodo principal(Varilla de cobre de 3/4 " x 2.40 m)
  7. 7. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica7Segundo Paso:• Para rellenar el pozo se utilizará tierra de cultivo tamizada en malla de ½ “ llene los primeros0.30 mts y compacte con un compactador y coloque la barra de cobre de ¾ “ de diámetro y de2.40 mts de longitud ( con arreglo de electrodo auxiliar. Ver figura), llene los siguientes 0.20mt yvuelve a compactar, repita la operación no olvidando que la tierra debe estar húmeda hastacompletar la mitad del pozo.En la foto observamos el llenado con tierra decultivo compactado hasta la mitad del pozoEn las fotos observamos el tamizado de la tierra de cultivo por parte del personal de apoyo, en la instalacióndel pozo a tierra en dos instituciones educativas diferentes.mitad del pozo30 cm15 cm30 cm1 m"camita" con tierra de cultivocompactada3 m
  8. 8. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica8Tercero Paso (Utilizando dosis química Thorgel)• Disuelva el contenido de la bolsa azul de la primera caja de dosis de Thorgel en 20 litros deagua y viértala en el pozo ,espere que todo sea absorbido, luego disuelva el contenido de la bolsacrema de la dosis Thorgel en 20 litros de agua ,viértala sobre el pozo y espere que sea absorbidototalmente.NOTA:Cuando se utilice otros aditivos químicos como por ejemplo el compuesto químico Tierragel, setendrá que mezclar una de las bolsas con tierra de cultivo totalmente zarandeada y las dos bolsasrestantes se mezclarán con agua (ver instrucciones dentro de la caja del aditivo químico a emplear)En la figura observamos la forma como se preparanla mezcla del aditivo químico thorgel de la caja 1con el agua, luego se vierten a la mitad del pozo,esperando que sea absorbido totalmente.30 cm15 cm30 cm1 m"camita" con tierra de cultivocompactada3 m1/2 del pozoMezclar 20 lt deagua + contenidode bolsa azulDespués de absorver elcontenido de la bolsa azul,mezcalr 20 lt de agua +contenido de bolsa crema
  9. 9. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica9Cuarto Paso• Repita la aplicación con la segunda caja de dosis de Thorgel , hasta culminar el pozo, coloque unacaja de registro de concreto con tapa ,por medio de la cual se realizarán las mediciones delpozo y facilitará el la mantenimiento periódico ( cada 2 o 4 años para la renovación del pozo ) ypara la conservación del mismo (cada 4 o 6 meses echar al pozo 30 litros de agua)En la foto se observa la culminación de la puesta atierra, vertido con la dosis de la caja 2 del aditivoquímico Thorgel. 30 cm15 cm30 cm1 m"camita" con tierra de cultivo compactadaTapa de registro40 x 40 cmcaja de registrode 40 x40 cm3 mcable de descarga 6 AWG,en tubode 1/2" ,va conectado a la platinade cobre del tablero eléctrico dellaboratorio de cómputo
  10. 10. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica102) POZO HORIZONTAL. Se aplican poco, sólo cuando el subsuelo es rocoso, o cuando exista lapresencia de agua a menos de un metro de profundidad del terreno.Primer Paso• Excavar un pozo de 1mt x 3mt de lado y a una profundidad de 1 m, desechando todo materialde alta resistencia, piedra, hormigón, cascajo, etc.• Preparar el arreglo de la varilla de cobre con electrodo auxiliar tipo malla ( ver figuras )55 cmmalla realizado con cable decobre desnudo de 50 mm2amarrado a la varilla de cobrevarilla de cobre de 3/4 " dobladaen forma de " L "conector pico de loro de 3/4 "1.85 m10 cmFig. Arreglo con electrodos auxiliares tipomalla para pozo horizontal20cm20cm1.0 m65 cm 50 cm1.85 m55 cm15 cmFig. Arreglo con electrodos auxiliares tipomalla para pozo horizontal3.0 mcamita de tierra de cultivocompactada 30 cm 20 cm10 cm
  11. 11. Manual de Instalación del Sistema de Protección Eléctrica11NOTA:• Para la preparación del relleno del pozo se repite los mismos pasos que en el caso del pozo vertical.• Cuando se utilice otros aditivos químicos como por ejemplo el compuesto químico Tierragel ,setendrá que mezclar una de las bolsas con tierra de cultivo totalmente cernida y las dos bolsasrestantes mezcladas con agua ( ver instrucciones dentro de la caja del aditivo químico a emplear)VII. MEDICIÓN DE PUESTAS A TIERRA• Nos permite verificar la capacidad de evacuación y dispersión de corriente a tierra en el sistemainstalado ( una puesta a tierra será eficiente cuando su medición arroje valores pequeños ,menoresa 8 Ohmios)• Para verificar las condiciones de resistencia de una puesta a tierra se debe tener presente lossiguientes requerimientos:* La instalación debe estar desenergizada* Se deben retirar todas las conexiones de la puesta a tierra* La medición se efectúa por 2 métodos: Directo (utilizando el medidor de tierra) oIndirecto.PROCESO DE EJECUCIÓN:1. Prepare el medidor de puesta a tierra ,conectando los puntos de prueba en sus respectivosterminales2. Verificar el estado de las baterías ( con el botón check battery del medidor de pozo a tierra)3. Coloque las picas auxiliares, tratando que se encuentren en un mismo eje con la varilla de lapuesta a tierra, colocando cada pica auxiliar a una distancia de 5 a 10 m una de otra.4. Las picas auxiliares deberán quedar ajustadas de modo que hagan un buen contacto5. Debe humedecerse el terreno donde se ha fijado las picas6. Efectué la medición ,seleccionando el rango adecuado ( R X1 ó RX10 ) , y luego apriete el botón demedición7. Observe y anote el valor indicado8. Repita el procedimiento en otra dirección y anote la mediciónEn la figura observamos el modo de medir la puesta a tierra ,con el Terrómetro5 a 10 m 5 a 10 mvarilla de cobre del pozo a tierraFig. Medicion de la puesta a tierraCABLE ROJOCABLE AMARILLOCABLE VERDEPICA AUXILIARPICA AUXILIARTERRENOMEDIDOR DE PUESTA TIERRA" TERROMETRO"

×