CONSULTA SOBRE PUESTA A TIERRA DE ALTA Y BAJA TENSIÓN

[Julio Samame]

Estimados  Co-Listeros:

Aprovecho la oportunidad para saludarlos y realizarles la siguiente consulta técnica:

1.       Un proyecto en Lima-Perú se encuentra en elaboración, para el cual se ha proyectado construir una sub estación de alta tensión (SEAT – 60 KV) en las instalaciones del Patio Taller . En dicho recinto también hay un sistema eléctrico en baja tensión por contar con distintos edificios que son alimentados en tensión 380-220 V.  

2.       La disyuntiva que se tiene es si es viable técnicamente y si la Normativa (nacional o internacional) permite la unificación de los sistemas de puesta a tierra de la SEAT (60 KV) con la de los edificios (380-220V). 

El temor de unir los 2 sistemas es que las corrientes de falla o parásitas que se produzcan en la SEAT no se dispersen hacia la malla de baja tensión y pueda dañar equipos electrónicos muy sensibles. Sin embargo, también existe el criterio por Normativa de mantener un sistema equipotencial, es por ello, de que como primera opción se pretende unir ambos sistemas.

Me podrían indicar en que Normas o Estándares se indica que es posible unir los PAT de AT Y bt?.

Muchas gracias por su atención. 

JULIO A. SAMAMÉ M.

SISPROINT

www.sisproint.com

Tel:       4234023 /  3309738

Cel:       981464945

[Sergio Iniguez]

Estimados colegas:

Les comparto una publicacion que tal vez sea de utilidad para ayudar en parte a una mejor clarificacion del tema. Adjunto archivo.

Saludos cordiales,

Sergio Iñiguez
Elcom Bahia SRL
Bahía Blanca, Argentina.
email/Talk: sergio....@gmail.com

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www.listaelectrica.org
 
LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ
 
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[Sergio Iniguez]

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Copio...

---------- Mensaje reenviado ----------
De: Ismael Carlos Carballo Borges <icarb...@gmail.com>
Fecha: 15 de enero de 2010, 9:31
Asunto: Re: [LESM] pozo a tierra independiente en neutro de transformador
Para: listaele...@googlegroups.com

Estimados/as:

A veces el escaso tiempo para redactar un mail para participar en un intercambio como éstos nos hace expresarnos no de la mejor manera

En el tema en cuestión , suponía que teniamos un sistema de tensión nominal de 33 kV con referencia de tierra ya sea a través de conexión de neutro o mediante reactor de neutro (neutro artificial), cuando dije falla de aislación supuse un colapso en la misma pero tambièn puede ser una falla a tierra provocada por otro factor, en ese caso es que planteaba que si el equipamiento de BT NO se encuentra en la zona de afectación del electrodo de PAT de la subestación es que me parece que se debe estudiar si es correcto vincular los sist de PAT, pues una falla de éste tipo pondría a potencial de fase (Fase neutro) la malla o electrodo de PAT es decir a 33/raiz(3) kV, en caso de que no tenga una buena equipotenciación en la zona donde se encuentren instalados los elementos de BT pueden aparecer diferencias de potencial o gradientes peligrosos, te recomiendo ver el gráfico de la IEEE80-2000 que muestra una grafica 3d de los contornos equipotenciales durante una condiciòn de falla, e imagina que los picos de tensión son valores cercanos a la tensiòn de fase (con respecto a la referencia de tierra remota), entonces, para estar seguros de que no tendremos problemas si vinculamos los sist de PAT, deberemos tener la seguridad de que en la zona de BT tendremos una malla o electrodo distribuído, en el suelo, de manera que nos brinde la misma protección contra tensiones de paso y de contacto que la que tenemos en la subestación donde tenemos las instalaciones de MT, cosa que en gral no sucede, lo de los 1000 V tiene que ver con los valores máximos de solicitación de tensión de la aparamenta de BT en servicio en gral.

 

Espero haber sido un poco mas claro les dejo un saludo cordial

El 13 de enero de 2010 09:05, Katiusca Raga <katius...@gmail.com> escribió:

Buen día Ing. Ismael; no entendi esto:

"Para ilustrar lo que he tratado de expresar supongamos que tenemos un sistema que en MT  (ej 33kV) es aislado y vinculamos los SPAT de protección de MT y BT en caso de una falla de aislación en el lado de MT vamos a someter toda la instalación de BT ya no a unos 1000 V, sino a 33000 /raiz(3) por lo que dudo que algun componente pueda sobrevivir a tal solicitación

Finalmente y para separar e identificar un poco los téminos según entiendo en una subestación MT/BT puedo distinguir varios SPAT a saber:

• SPAT de protección del lado de MT, éste a su vez se puede separar en 2; el de puesta a masa de cuba y envolventes de MT y el de los descargadores de sobretensión (a veces ttmb son separados si la tensión reflejada del descargador es superior al BIL)nes decir ya podemos tener 2 electrodos indempendientes.
• SPAT de protección de BT
• SPAT de Servicio de BT (neutro del transformador)  éstos do´s últimos pueden o no estar unidos ETC de BT"

podria explicarme, la falla de aislación? estoy un poco confundida

El 18 de diciembre de 2009 15:29, Ismael Carlos Carballo Borges <icarb...@gmail.com> escribió:

Estimados Listeros:

Este es un tema que sin duda da para intercambiar bastante y de hecho en alguna otras ocasiones se trato el tema; me  permito agregar algunos comentarios a los ya especificados por los colegas:

Para tratar de ser técnicamente correcto me permito la licencia de repasar ciertos conceptos.

Suponiendo que hablamos de un sistema MT/BT; cuando estamos hablando de conexiòn a tierra del centro de estrella o neutro del transformador estamos hablando de la PAT de SERVICIO es decir por definición un conductor activo, o de otra forma que interviene en la transmisión de potencia , cuando hablamos de la PAT de carcazas, envolventes, estructuras hablamos de PAT de PROTECCION es decir un conductor que no interviene en la transmisión de energía ni debe presentar en condiciones normales tensiones, en caso de falla puede presentar tensiones con respecto al GRP. La desición de  unir o no ambos sistemas tiene varias patas por así decirlo, como ser  seguridad de las personas, seguridad del equipamiento, riesgo de incendio, por citar un claro ejemplo no tendremos unidas ambos SPAT en instalaciones con riesgo de explosion puesto que en TN una falla de aislación tiene un camino de falla galvánico por lo que estamos hablando de fallas del oden de lo KA mientras que en TT (usado en algunas de esas instalaciones) la falla monofásica se encuentra en su camino con las dos resistencias de dispersion de ambos SPAT, debemos aqui segun sea el caso definir que tipo de aparamenta tendremos y los valores de tension de paso y contacto admisibles a los tiempos de corte de los mismos.

Ocurre lo mismo cuando hablamos del SPAT de la instalaciónes de MT (cuba de transformador, descargadores, envolventes de celdas etc) la vinculación de este SPAT con el de BT implica el análisis de las sobretensiones que se puedan presentar en caso de una falla a masa de instalaciones de MT

 Para ilustrarlo tenemos que en muchos reglamentos internacionales se considera una máxima tensión de elevación de potencial con respecto a tierra o a otras fases admitida en caso de falla es de 1000 V, esto surge de que en gral para sistemas de BT la tension de ensayo para equipos de instalación interior es 2U+1000V a 1 min con un mínimo de 1500 V, y es justamente este mínimo el que nos define la tensión máxima a la que podemos exponerlos sin que sufran daño pues los ensayos mencionados son para elementos nuevos, cuando el equipo esta en servicio se reduce en un 0,8 dicho minimo es decir 1500 x 0,8 = 1200 entonces tomamos 1000 V como máximo y tenemos un coeficiente a favor. 

Esto es lo que muy resumidamente entiendo que  implica la elección de la vinculación o no de los SPAT, por lo que me llamó la atención que alguna norma recomendara como genérico el tener vinculado ambos sistemas cuando entiendo que de dicha desición mal tomada puede ser catastrofica en términos de seguridad de equipos y personas por lo que decidí echarles otro vistazo a las mismas, y al respecto queria cometar lo siguiente:

• La IEEE 80-2000 (creo que no ha tenido otra actualización desde ese año) Se refiere a Seguridad en Puesta a tierra de Subestaciones. La IEEE142 Lo hace para Sistemas Industriales y Comerciales.
• No pude encontrar en ninguna de las ambas mencionadas que se recomiende unir el SPAT de MT con el de BT que como comenté anteriormente no me parece que sea cuestión de aplicar una "receta única" sino todo lo contrario un "chaleco a medida".
• El párrafo que menciona Omar como 16.7 que en la norma que poseo es el 17.8 se refiere a que dentro de la subestación no se recomienda tener SPATs de protección (del mismo SPAT) separados por las lógicas razones que ahí expresa, no se está refiriendo según interpreto a vincular los SPAT de protección de MT con el/los de BT (SPAT distintos)

Para ilustrar lo que he tratado de expresar supongamos que tenemos un sistema que en MT  (ej 33kV) es aislado y vinculamos los SPAT de protección de MT y BT en caso de una falla de aislación en el lado de MT vamos a someter toda la instalación de BT ya no a unos 1000 V, sino a 33000 /raiz(3) por lo que dudo que algun componente pueda sobrevivir a tal solicitación

Finalmente y para separar e identificar un poco los téminos según entiendo en una subestación MT/BT puedo distinguir varios SPAT a saber:

• SPAT de protección del lado de MT, éste a su vez se puede separar en 2; el de puesta a masa de cuba y envolventes de MT y el de los descargadores de sobretensión (a veces ttmb son separados si la tensión reflejada del descargador es superior al BIL)nes decir ya podemos tener 2 electrodos indempendientes.
• SPAT de protección de BT
• SPAT de Servicio de BT (neutro del transformador)  éstos do´s últimos pueden o no estar unidos ETC de BT

Es decir en algún caso nos podríamos encontrar con 4 (cuatro) sistemas de puesta a tierra TODOS INDEPENDIENTES!!, cosa que al primer vistazo asusta pero que tiene argumentos muy solidos para serlo, o podemos encontrar todo unido en otros casos.

 

El tema da para mucho más y espero vtros comentarios pues es muy interesante el mismo desgraciadamente el tiempo para expresar lo que uno quiere intercambiar a veces es escaso y por esta razón pido disculpas si mis comentarios no son suficientemente claros.

Cordialmente

 

Ismael Carballo Borges

Ing. Electricista

Buenos aires Argentina

 

 

 

 

El 14 de diciembre de 2009 16:49, Sergio Iniguez <sergio....@gmail.com> escribió:

 

Estimado Ruben/Julio:

        Con repecto a la consulta de Ruben les transcribo un parrafo de la reglamentacion para la ejecucion de lineas aereas exteriores de la Asociacion Electrotecnica Argentina,

15.13 Separacion entre la toma de tierra y otras tierras  (se refiere a la toma de tierra de estructuras)

A los fines de no interferir o inducir sobre otros sistemas electricos, la puesta a tierra debe mantener una distancia minima de separacion mayor o igual a dos veces la mayor longitud de los dispersores (jabalinas) proximos de cada uno de ellos.

Nota: de aplicacion en lineas de media tension hasta 66kV y 38kV en lineas con retorno por tierra.

Ademas en otro parrafo menciona:

 

 

Coincido con Omar y Carlos, la equipotencializacion es fundamental, aunque creo que algunos casos merecen un analisis particular, teniendo en cuenta el lugar, que personas tiene acceso al sitio, el esquema de puesta a tierra en B.T., etc. Creo que hay que priorizar la seguridad del usuario final (el mas expuesto y mas indefenso), o sea en los circuitos de distribucion de BT. En el interior de las subestaciones el acceso es restringido a personal idoneo, la frecuencia de presencia es baja y el espacio esta circunscripto por lo que se pueden tomar otras medidas de seguridad complementarias ademas de las protecciones de corrientes residuales.

Seria bueno que Ernesto Noriega Stefanov pudiera agregar algun comentario.

Un cordial saludo,

 

 

Sergio Iñiguez

Elcom Bahia SRL

Bahia Blanca, Argentina.

 

 

 

El 12 de diciembre de 2009 09:22, Ruben Ceballos Paz <rcebal...@gmail.com> escribió:

 

Sergio:

Comparto tu opinión.

Sería interesante que amplies el tema: " ... separacion minima entre los electrodos de PAT de MT y BT para que no se acoplen entre si..."

Un abrazo y Feliz Navidad y Año Nuevo para todos los miembros de la Lista Salvador Martinez.

 

 

Ing. RUBEN CEBALLOS PAZ

Consultor de Ingeniería

*

Suipacha 771 San Miguel de Tucumán (4000) Argentina

http://es.wikipedia.org/wiki/Tucuman

*

e-mail: rcebal...@yahoo.com.ar

Teléfono: +54 381 423 7415

Teléfono móvil: +54 381 5 94 69 65

Skype ID:  ruben.ceballos.paz

 

 

 

2009/12/11 Sergio Iniguez <sergio....@gmail.com>

 

Estimado Julio:

Muchas empresas requieren separar la puesta a tierra de media tension de las de baja tension debido a que una falla a tierra en media tension podria generar tensiones peligrosas en todo el sistema de puesta a tierra de baja tension en caso de que estas se encuentren equipotenciadas, o sea unidas rigida e  intencionalmente entre si. Caso tipico es la falla de aislacion en MT de un transformador MT/BT o en el equipamiento de MT de una subestacion transformadora.

Normalmente los calculos de tensiones de contacto en un sistema de BT se realizan teniendo en cuenta la tension nominal del sistema y las impedancias de circuitos de alimentacion y puesta a tierra, si la falla se produce en MT las tensiones de contacto en el sistema de puestra a tierra seguramente ya no seran las mismas sino superiores. Estimo que esta es la principal razon para separar los sistemas de P.A.T., otra es es el caso de lineas aereas de MT que pueden recibir el impacto de descargas atmosfericas y derivar a tierra a traves de los descargadores de sobretensiones, en estos casos inclusive se solicita una separacion minima entre los electrodos de PAT de MT y BT para que no se acoplen entre si. En estos casos es muy importante el rol de las mallas de PAT.

No quiero hacerlo mas extenso, cualquier duda continuamos ya que el tema da para mucho mas.

Un cordial saludo.

 

 

Sergio Iñiguez

Elcom Bahia SRL

Bahia Blanca, Argentina.

 

 

 

El 11 de diciembre de 2009 14:37, Julio Peres <juliop...@yahoo.com> escribió:

 

Estimados.

 

En una montaje que se realizo, nos solicitaron independizar el pozo a tierra del neutro de los demas pozos de media tensión, nosotros

realizamos el conexionado de todo los pozos (media y neutro incluido). Por lo que he visto de la experiencia que uds describen en este foro todo

sistema debe estar a un mismo potencial, entonces me podrian decir si es necesario al final aterrar el neutro en forma independiente??

 

 

julio peres

perú.

 

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--

Ismael Carlos Carballo Borges

Ingeniero Electricista

Buenos Aires - Argentina

 

-- 
ING. YASMIN K. RAGA
CARABOBO-VENEZUELA
TLF. 0412-4441131

-- 
Ismael Carlos Carballo Borges
Ingeniero Electricista
Buenos Aires - Argentina

Sergio Iñiguez
Elcom Bahia SRL
Bahía Blanca, Argentina.
email/Talk: sergio....@gmail.com

---------- Mensaje reenviado ----------
De: Sergio Iniguez <sergio....@gmail.com>
Fecha: 20 de julio de 2016, 20:09
Asunto: Re: [LESM] CONSULTA SOBRE PUESTA A TIERRA DE ALTA Y BAJA TENSIÓN
Para: LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ <listaele...@googlegroups.com>

[Sergio Iniguez]

Norma IEEE-142-2007 /1.13 --traducción--

Limitando los potenciales transferidos a tierra 

El termino "potenciales de tierra transferidos" se refiere a el voltaje a tierra de los sistemas de PAT que aparecerán sobre los conductores (B.T.) como resultado de tener el electrodo del sistema de PAT de la fuente de suministro (A.T.) por encima del potencial de tierra. Los mayores voltajes son desarrollados usualmente por la corriente de falla a tierra (A.T.) retornando a su fuente a través de tierra. 

Un ejemplo común es una falla a tierra de un conductor (que esta alimentando al primario de un transformador de una subestación), a la malla de PAT de la subestación, que es usada para poner a tierra el neutro del secundario del transformador.Si la malla de PAT no esta conectada al sistema de PAT de la fuente de alta tensión, puede haber una elevación significativa del voltaje sobre tierra al tiempo que la corriente de falla fluye a tierra. Los conductores de baja tensión que se encuentran saliendo del área donde el voltaje de tierra o el electrodo de PAT ha sido afectado, tendrán ese voltaje sumado a su voltaje normal linea-tierra. El voltaje total puede exceder la capacidad de aislación de los conductores (B.T.) o de los equipos a los cuales están conectados. 

--FIN parrafo Norma IEEE--

Paralelamente cuando los sistemas de PAT de AT y BT se encuentran vinculados o equipotencializados el retorno de la corriente de falla hacia la fuente es mayor (por la menor impedancia del conductor comparada con tierra) por lo que las protecciones de AT actuaran mas rápidamente despejando la falla. 

Saludos cordiales,

Sergio Iñiguez
Elcom Bahia SRL
Bahía Blanca, Argentina.
email/Talk: sergio....@gmail.com

El 12 de julio de 2016, 12:02, Julio Samame <jasa...@gmail.com> escribió:

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[Juan M. Salas]

Estimado Colega Julio Samamé:

Buenas Tardes.

Estoy de acuerdo con las aclaratorias hechas por nuestro companero Sergio Iníguez. 

Desde los anos 1980 se ha estado promoviendo en la comunidad de ingenieros de potencia internacional la interconexión de os sistemas de puesta a tierra en ambos niveles de tensión y con los de los sistemas de control y comunicaciones, para eliminar tensiones transferidas por lazos de corriente. Debemos siempre revisar las últimas actualizaciones de los estándares IEEE Std. 80, Std. 142, Std. 1100, IEC 60050 , 62305.

Saludos,

Juan M. Salas

Ing. Electricista

Maracaibo, Venezuela

 

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[Sergio Iniguez]

Estimados colegas:

Si me permiten una opinion persona, yo he llegado a la conclusion que en la mayoria de los casos de falla de aislacion o arcos al  sistema de PAT es mas importante la calidad de la equiotencializacion que los valores de la resistencia de puesta a tierra de los electrodos para este fin. Lamentablemente no he encontrado un lugar donde se registren estos hechos a nivel pais o a nivel mundial, i hay muchas empresas que afortunadamente registran estos eventos por cuestiones de mejoras de las condiciones de seguridad y las publican , lo que permite armar una especie de estadistica de l9os incidentes y ahi es donde se puede apreciar que una buena equipotencializacion puede resguardar a las personas en primer lugar, aun ante sistemas de PAT con niveles altos de resistencia de PAT.  Hoy en dia con el gran crecimiento de la informatica y las redes de comunicaciones LAN y tambien seriales, lazos de corriente de instrumentos, etc, cuando se producen fallas de aislacion a tierra o descargas atmosfericas , cuando falla la equipotencialidad las consecuencias para los equipos electronicos sensibles son catastroficas debidas a las diferencias de potencial producidas entre distintos puntos del cableado y entre equipo y equipo conectados en ambos extremos. En cuanto al valor de resistencia de PAT tambien hay un tema que considero fundamental que es la capacidad de disipacion de corriente de las mallas o electrodos de PAT, ya que podemos medir excelentes valores de R PAT pero si la ampacidad del conductor y electrodo y las caracteristicas del suelo que rodea a los electrodos de PAT no son aptos en el momento de la falla  dificilmente podran drenar en un corto tiempo la corriente de falla, en especial las descargas atmosfericas, generandose un efecto de capacitor en la instalacion donde una placa del capacitor es la tierra y la otra las partes metalicas de la instalacion incluido el sistema de PAT, consecuencia de esto es un stress en la aislacion conductores y equipamiento que puede resultar en averías de los mismos. Se puede observar en el suelo que rodea a electrodos de PAT de pararrayos que luego de haber soportado alguna descarga de rayo el suelo que lo cirdunda modifica sus carateristicas de conductividad inclusive se llegan a producir vitrificaciones en bellas formas de raiz consecuencia del silice del suelo que se funde al paso de la corriente del rayo a traves del suelo. Esperando que estos comentarios anecdoticos sirvan para una reflexion sobre este tema tan vapuleado les envio un cordial saludo.

Sergio Iñiguez
Elcom Bahia SRL
Bahía Blanca, Argentina.
email/Talk: sergio....@gmail.com

El 23 de julio de 2016, 18:48, Juan M. Salas <sala...@gmail.com> escribió:

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