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AGUA Y ENERGA ELECTRICA Empresa del Estado

GERENCIA DE PROGRAMACION E INGENIERA DEPARTAMENTO DE ESTUDIOS Y PROYECTOS

ESPECIFICACION TECNICA N 75.

PARA CONSTRUCCION DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA DE

ESTACIONES TRANSFORMADORAS DE ALTA TENSIN.

INDICE. 1. GENERALIDADES. 1.1 Dominio de aplicacin. 1.2 Norma VDE 0141- alcances de la Especificacin Tcnica N 75. 1.3 Criterios generales a tener en cuenta para el clculo y diseo de la malla. 1.3.1 Electrodos tipo malla y tipo jabalina. 1.3.2 Tensiones de paso y de contacto. 1.3.3 Solicitaciones trmicas.

2. FORMULAS A EMPLEAR EN LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA - FORMA DE EJECUCIN.

2.1 Resistencia del sistema de puesta a tierra.

2.1.1 Para mallas en general. 2.1.2 Para Jabalinas. 2.1.3 Resistencia del sistema compuesto.

2.2 Tensiones de paso y de contacto. 2.3 Efectos trmicos. 3. MATERIALES AEMPLEARSE EN LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA FORMA DE EJECUCIN. 4. MEDICIN DE LA RESISTENCIA DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA. 5. RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES- PUESTA A TIERRA DE CERCOS.

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1. GENERALIDADES 1.1 Dominio de aplicacin: Las presentes especificaciones se aplicarn en todas las construcciones de estaciones transformadoras desde 33/13,2 kV. hasta las tensiones ms elevadas de aplicacin en la Repblica Argentina. 1.2 Norma VDE 0141- alcances de la Especificacin Tcnica N 75. Desde el punto de vista de las definiciones de los diversos parmetros que deben ser calculados en un sistema de puesta a tierra dado tendr validez lo determinado en la norma VDE 0141, adjuntndose a las presentes el texto de dicha norma. Cualquier apartamiento entre las presentes especificaciones y la norma VDE 0141 debe interpretarse que asiste prioridad a lo indicado por la Especificacin Tcnica N 75. La Especificacin Tcnica N 75 reglamenta aspectos no contemplados en la norma VDE 0141 de acuerdo con las experiencias y conveniencias surgidas en la explotacin de las instalaciones industriales de AGUA Y ENERGA ELECTRICA. Tiene por fin, adems, homogeneizar los criterios de clculo y constructivos para diferentes obras de similares caractersticas. 1.3 Criterios generales a tener en cuenta para el clculo y diseo de la malla. 1.3.1 Electrodos tipo malla y electrodos tipo jabalinas. Como en general las Estaciones Transformadoras abarcan superficies considerables, es necesario el uso de mallas ms o menos extensas, a las que se conecta la totalidad de los elementos que deban ser ligados a masa. Para un terreno homogneo las resistencias de puesta a tierra obtenidas por medio de una malla extensa son muy inferiores a las obtenidas con el uso de jabalinas normales, an empleando varios de estos piquetes en paralelo. Por consiguiente, en caso de mallas extensas, el empleo de jabalinas cortas (del orden de 3 m) no tiene Influencia apreciable en la disipacin de corrientes de falla a tierra. En estos casos slo se utilizarn jabalinas de 6 m. colocadas en las cercanas de los descargadores de sobre tensin, a fin de facilitar la evacuacin de la descarga aprovechando el efecto de punta de estos electrodos. Lo dicho se modifica en aquellos casos en que las capas inferiores contienen un grado apreciable de humedad (napas cercanas, etc.) en cuyo caso las jabalinas pueden reducir apreciablemente la resistencia total del sistema de puesta a tierra. En el caso de tratarse de estaciones desarrolladas, sobre una superficie pequea (tipo urbano por ejemplo) que en muchos casos coincide con instalaciones en las que es presumible esperar una potencia de corto circuito elevada, es decir, corrientes a tierra elevadas por su cercana a las centrales locales, la nica forma de disminuir econmicamente la resistencia de puesta a tierra (denominada resistencia de transicin en la norma VDE 0141) es utilizando jabalinas o electrodos verticales largos. En casos intermedios, situados entre los extremos citados, puede resultar conveniente disear un sistema de puesta a tierra formado por una combinacin de malla y jabalinas. La optimizacin econmica solo puede ser realizada luego de tanteos sobre el numero y

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caractersticas geomtricas de las jabalinas particularmente sobre su longitud, ya que el dimetro de las mismas interviene poco en el resultado final, y considerando la variacin de resistividad con la profundidad. De resultar conveniente una solucin de tipo mixto (malla-jabalina) debe tenerse en cuenta lo siguiente: a) Las jabalinas dispuestas sobre el permetro de la malla presentan un mejor comportamiento para la evacuacin de corrientes a tierra que si se las coloca en el inferior de la malla, disminuyendo adems las tensiones de paso en el permetro. b) Debe tenerse en cuenta la disminucin del rendimiento de un conjunto de jabalinas con el aumento del numero de stas (influencia mutua), as como la influencia entre la malla y las jabalinas. Respecto al comportamiento de la corriente en su pasaje a tierra por la malla, se ha determinado que los conductores cercanos al permetro son los que conducen la mayor porcin de la corriente. Esto determina la conveniencia de: a) Profundizar la malla en el permetro a fin de disminuir las tensiones de paso (particularmente si el borde de la malla se encuentra cercano a veredas o calles pblicas). b) Disminuir el mdulo de la cuadricula o la separacin de conductor en el permetro, a fin de aumentar la cantidad de conductores en la zona de disipacin mxima y a fin de mejorar la distribucin del potencial en la superficie del terreno debajo del cual existe la densidad mxima de corriente. En aquellos terrenos tipo aluvionales o con mantillos superficiales de tierra vegetal y roca a poca profundidad, no resulta conveniente la utilizacin de electrodos profundos. En tal caso es ms conveniente extender la malla en superficie. 1.3.2 Tensiones de paso y de contacto: No debern exceder lo indicado en las normas VDE 0141 (pargrafo 27 y grficos correspondientes). En los clculos se supondr que la corriente de falla a tierra tendr una duracin no inferior a un segundo salvo expresa decisin de AGUA Y ENERGA ELECTRICA al respecto. Adems de las tensiones de contacto en el interior de las instalaciones, se verificarn los valores fuera de ellas, debido a los elementos metlicos que salgan fuera del recinto de la estacin transformadora (cables, vas, caeras). En caso que no satisfagan lo previsto por las normas VDE 0141 debern tomarse los recaudos aconsejados en ella. En el clculo de las tensiones de paso y de contacto debe tenerse en cuenta el valor mximo de corriente dispersada por la malla que depende del punto de ubicacin del cortocircuito (interior a la estacin o sobre una estructura de lnea cercana) y de las condiciones de cortocircuito de la red en el punto de localizacin de la estacin transformadora. Debe destacarse que para fallas interiores a la estacin los neutros de los transformadores instalados en ella no provocan tensiones de paso y de contacto, ya que las corrientes retornan por los conductores metlicos de la malla y no por la tierra. AGUA Y ENERGA ELECTRICA indicar en cada caso el valor mximo de corriente de cortocircuito monofsico que existir en el lugar de las instalaciones y que ser adoptado en el clculo. De todas maneras en el caso ms general de estaciones transformadoras de 132 kV no se emplearn valores inferiores a 1500 MVA monofsicos en esta tensin. En ciertos casos que se defina nicamente la potencia de cortocircuito trifsica en barras de la estacin el contratista deber efectuar un clculo de cortocircuito unipolar estimativo en

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funcin de las lneas de 132 kV (nmero y longitud) que estn previstas, an las futuras, para tener en cuenta la influencia reductora de stas sobre el cortocircuito unipolar. En caso de estaciones muy importantes, con potencias de cortocircuito elevado o resistividades elevadas del terreno que tornen difcil y antieconmica el diseo del sistema de puesta a tierra con clculos simplificados, se podr tomar en cuenta la dispersin provocada por los hilos de guardia de las lneas de alta tensin nicamente (desprecindose los efectos de cables lneas reas de M.T.). El efecto de estos ltimos se considerar en casos extremos y debidamente justificados en los que la ejecucin del sistema de puesta a tierra resulte particularmente difcil. A tal fin se efectuar el clculo segn la teora de los circuitos en cadena, previo conocimiento o estimacin de las resistencias de pi de estructuras de lnea cercanas a la estacin transformadora en cuestin. 1.3.3 Solicitaciones trmicas: El tiempo supuesto de duracin de la corriente de cortocircuito sobre los elementos de la malla (conductor principal, chicotes) no ser inferior a un segundo. Los conductores ms solicitados para fallas a tierra dentro de la estacin son los chicotes de conexin entre malla y aparatos, pero si bien la corriente que circula por ellos se ve bifurcada en la malla, la desigual distribucin por los brazos de sta y los efectos de la corrosin sobre el metal enterrado aconsejan adoptar la misma seccin para la malla propiamente dicha que para los conductores de conexin a aparatos. La verificacin trmica se efectuar con la formula que se indicar ms adelante. Independientemente de los valores determina los por clculo de considerar que no se utilizarn conductores de cobre de menos de 50 mm2 de dimetro en terrenos normales y no inferiores a 75 mm2 para terrenos agresivos. A los efectos prcticos cabe destacar que en una malla supuesta cuadrada, no conviene (salvo en casos que las tensiones de contacto en el interior de la malla resulten muy elevadas) prever ms de 16 divisiones por lado (cuadricula) ya que no existe disminucin apreciable de la resistencia de puesta a tierra si se aumenta la longitud de cables como consecuencia de hacer ms apretada la malla por encima del mdulo indicado. Si, por lo apuntado antes, existen tensiones que aconsejen aumentar el mallado, puede recurrirse a ello, o bien se instalarn cables de control del potencial. ubicados a poca profundidad (0,30 m). La separacin entre brazos de la malla no ser superior a 10 m en el centro de la malla ni a 5m en el permetro. Si se utilizan conductores de seccin rectangular para la malla enterrada (planchuela), el valor a considerar en las frmulas que siguen para el dimetro del conductor (c) ser el designado como "dimetro equivalente" y vale:

(siendo a y b las dimensiones (de la seccin transversal (de la planchuela

Es decir, que a igualdad de seccin respecto a un cable, la planchuela mejora el valor de la resistencia de disipacin, resultado lgico ya que tiene mayor superficie de contacto con el terreno que el cable, aunque la incidencia en el valor final de clculo no es muy significativa.

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2. FORMULAS A UTILIZAR EN EL CALCULO. 2.1 Resistencia del sistema de puesta a tierra. 2.1.2 Para mallas en general:

Si la malla es cuadrada o si la relacin "longitud-ancho" de la malla es inferior o igual a 2 puede emplearse la frmula:

Esta ltima sirve adems como verificacin aproximada a la anterior. 2.1.2 Para Jabalinas:

En las frmulas anteriores es: Rm = Resistencia de la malla () = Resistividad media del terreno ( -m) Lm = Longitud total de conductores enterrados (m) c = dimetro del conductor de la malla (m) h = Profundidad de implantacin (m) A = rea de la malla (m2) K1 y K2= Coeficientes a obtenerse del grfico adjunto. Rj = Resistencia del conjunto de jabalinas () n = nmero de jabalinas. Lj = Longitud de cada jabalina (m) j = Dimetro de la jabalina (m) 2.1.3 Resistencia del sistema compuesto: La interaccin entre malla y jabalinas, en caso de sistemas combinados, provoca un efecto de influencia mutua obtenindose:

Rw : es la resistencia mutua.

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Finalmente, la resistencia del conjunto "Malla-Jabalina", valor a considerar en ltima instancia como resistencia del sistema combinado se calcular por la frmula:

2.2 Tensiones de paso y de contacto: La circulacin de una corriente industrial por el sistema de puesta a tierra de una estacin transformadora (formado bsicamente por una malla a la que se une la totalidad de las tierras elctricas (de servicio, de proteccin, etc.) producida por una falla interior a la misma circula por diversos circuitos, como ha sido dicho anteriormente. Solo la corriente que pasa efectivamente a tierra provoca tensiones de paso y de contacto en el interior y exterior de la malla. Esta corriente eleva el potencial de la malla (respecto al potencial cero terico) en un valor dado por la frmula:

siendo: Im : El valor de la corriente en amperes que pasa efectivamente a tierra a travs de

la malla (a determinar segn el punto de localizacin las lneas salientes, el aporte de los neutros locales y lejanos, etc) siendo admisible descontar la corriente que pasa por las eventuales jabalinas de la corriente que pasa a tierra.

Rc : El valor de la resistencia combinada de la malla en ohm, determinada ms arriba

(cuando se considere la influencia de las lneas de A.T. conectadas a la malla Rc es la resultante de los circuitos en cadena correspondientes).

Es evidente que a igual valor de Im la calidad del sistema de puesta a tierra es mejor cuanto ms pequeo sea Rc. Dado que los sistemas de puesta a tierra son mallados por razones econmicas, a pasar de su buen comportamiento sobre la distribucin del potencial en el interior de la misma subsisten fluctuaciones de las tensiones de paso y de contacto dentro de la malla, particularmente cuando la resistividad del terreno y/o la corriente de falla son elevadas. Valores aproximados promedios en el interior de la estacin transformadora pueden ser determinados por medio de las siguientes frmulas, no debiendo sobrepasarse los valores indicados en las normas VDE 0141 (para t= 1seg. Up y Uc no deben superar los 125 Volts). - Tensiones de paso: Up = 0,16 . . Im / (L . h) (V) - Tensiones de contacto: Uc = 0,7. .Im/ L (V) - Gradiente en la periferia interior de la malla: Ug = 4. . Im / D2 (V/m ) siendo D la diagonal mayor de la malla. En el exterior de la malla, la distribucin del potencial se efecta segn la ley inversa a la funcin senoidal.

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donde: A = rea cubierta por la malla en m2. x = distancia en metros entre el centro de la malla y el punto con el cual se desea estimar el valor del potencial. Si la malla es cuadrada o prxima a dicha forma, vale para todo valor x >A la aproximacin siguiente:

Si la malla es muy alargada podr suponerse que las lneas equipotenciales segn el lado mayor en el exterior de la malla estn dadas para cada valor de x por la frmula(*). Segn el lado menor, dichas lneas pueden suponerse que continan segn arcos de crculos de radio x-a/2 con centro en los vrtices de la malla. Esquemticamente tendremos:

Por medio de las frmulas citadas se investigarn los valores de las tensiones de paso a 1m por fuera del permetro de la malla y las tensiones de contacto en los cercos perimetrales de las estaciones transformadoras y en viviendas o locales cercanos a la malla . La diferencia de potencial ser UE = (x) entre el borde de la malla y un punto situado a 1 m por fuera de ella. Los edificios de celdas y control sern unidos en sus estructuras con la malla de tierra de acuerdo con lo previsto por las normas VDE 0141.

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Salvo indicacin en contrario, la profundidad de implantacin media de la malla estar comprendida entre 0,60 y 0,80 m. En el permetro se profundizar la fosa a no menos de 1,50 m. En caso de utilizarse cables de control del potencial, tanto en el interior como en el exterior de la malla, se enterrarn a profundidades comprendidas entre 0,25 y 0,30 m. Para terrenos con resistividades elevadas y/o corrientes de cortocircuitos elevados, convendr disponer la malla a menor profundidad, ya que en esos casos son determinantes las tensiones de contacto. Cuanto ms apretada sea la malla, menor debe ser la profundidad. 2.3 Efectos trmicos: La seccin del conductor a emplear (material: cobre) se calcular por la frmula:

Is(t) = Valor eficaz de la corriente de cortocircuito promedio durante el tiempo t, en kA. t = duracin del cortocircuito en segundos (salvo indicacin expresa se adoptar; t = 1seg) c = calor especfico del cobre = 0,0925 Cal/g.C g = peso especfico del cobre = 8,9 g/cm3. = resistividad del cobre a temperatura T1

siendo: 20 = resistividad del cobre a 20C= 0,017(ohm .mm)/m a = 0,004 T1 = temperatura inicial del conductor en C (salvo indicacin expresa se adoptars T1 = 40C). T = temperatura final del conductor en C Debe tenerse en cuenta, a los efectos trmicos, que toda la corriente de cortocircuito monofsico pasar por el conductor de conexin a tierra de un determinado aparato durante fallas internas a la estacin, es decir, que Is(t) es funcin del valor adoptado para el cortocircuito y difiera del valor de corriente Im cuando en la estacin existen neutros de transformador o cuando se considera la disipacin provocada por los hilos de guardia de las lneas que llegan y salen de la misma. Is(t) vara asimismo en funcin de la cercana a la fuente generadora. El efecto de la variacin de reactancias de las mquinas rotativas debe ser considerado cuando la malla sea la de una central o se encuentre muy prxima a ella. Las temperaturas mximas Tg se tomarn segn se indica:

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Si la seccin que resulte por clculo no difiere de la seccin normalizada (para el conductor de cobre que se adopte para la malla enterrada) en ms de un 10% en defecto; podr adoptarse la seccin normal inmediata inferior para dichos, conductores si el terreno no es agresivo. Por el contrario, los chicotes de conexin malla-aparatos deben ser adoptados conforme a la seccin calculada (seccin normalizada igual o superior a la calculada). El contratista deber efectuar, conjuntamente con el ensayo de suelos del terreno en el que se implantar la estacin transformadora, un ensayo de agresividad qumica del suelo. Correr asimismo por su cuenta la realizacin de un ensayo para determinacin de la resistividad a distintas profundidades. Cuando se utilicen jabalinas deber verificarse la disipacin superficial de las mismas respecto a una capa de 1cm. de terreno en base a la frmula:

siendo: d = dimetro del tubo adoptado en cm. L = longitud de la jabalina a determinar V = volumen de la capa de tierra (de 1 cm. de espesor) que est en contacto con la jabalina. = resistividad del terreno en ohm-cm (100 x. ) (m) I = Corriente a disipar por cada jabalina en A. t = tiempo de duracin del cortocircuito en seg. d = densidad del terreno en g/cm3. t = aumento admisible de la temperatura en la capa de tierra considerada (no superior a 50c). c = calor especfico del terreno (adoptado igual a 0,3 cal/gC ) La longitud determinada se redondear en exceso de acuerdo con las longitudes comerciales de caos de cobre o jabalinas tipo Copperweld. 3. MATERIALES A EMPLEAR EN LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA. FORMA DE EJECUCIN. El material a emplear en todos los casos ser el cobre electroltico en forma de cables o planchuelas.

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Por su menor superficie total de ataque a la corrosin la planchuela resulta ms conveniente en aquellos conductores enterrados, particularmente si se trata de terrenos agresivos, y si las corrientes a conducir no son demasiado elevadas, ya que en este caso las mismas tienden a concentrarse en las aristas disminuyendo la seccin efectiva. Los cables que deban colocarse enterrados sern de tipo duro o semiduro, preferentemente de no ms de 7 hilos a fin de disminuir la superficie total sujeta a corrosin y evitar una disminucin de la seccin efectiva del cable debido a dicho efecto. Lo dicho vale asimismo para los chicotes de conexin a aparatos hasta el punto en que salen de la tierra y se empalman con los chicotes areos que conectan a las mallas las estructuras y masas de diversos aparatos. Estos ltimos cables podrn ser de 19 hilos a fin de que se puedan montar ms fcilmente. Tambin pueden utilizarse planchuelas para toda la malla, incluidas las conexiones no enterradas; o soluciones mixtas. Solo debe tenerse en cuenta, si se utilizan bloquetes o bulones en los diversos empalmes entre planchuelas, que debern disponerse cubrejuntas que garanticen la continuidad de seccin a lo largo de cada parte de la instalacin. Estas cubrejuntas se realizaran segn lo indicado en los manuales especializados, de acuerdo con las reglas del arte. Las uniones se realizarn preferentemente por medio de soldadura tipo aluminotrmica (Cadwel o similar), en ciertos puntos (por ejemplo en los empalmes entre chicotes areos y enterrados) podr utilizarse empalmes tipo manguito a compresin si se utilizan cables. En los extremos de los chicotes de cable que se conecten a masas de aparatos podrn utilizarse terminales de indentacin profunda apropiados. En casos que se utilicen morsetos a bulones enterrados, dichas uniones, luego de efectuadas sern protegidas con un encintado que tome al morseto y no menos de 10 cm. a cada lado de los cables que llegan a l. Sern utilizadas cintas plsticas autoadhesivas, previndose una cobertura de un espesor no inferior a 3mm. sobre todo el morseto. Debe preverse una proteccin con caos de P.V.C. pesado sobre los chicotes de conexin a aparatos en una longitud comprendida, como mnimo, entre 50cm. por debajo del nivel del terreno y 30cm. por encima del mismo, y en todo el recorrido de dichos cables por el interior de fundaciones de cemento. Como variante se aceptar que los chicotes enterrados sean de cables unipolares, de seccin de acuerdo a lo determinado por clculo, totalmente cubiertos de P.V.C. (cables tipo sintenax o similar) en cuyo caso todo el chicote podr ser de 19 hilos. En el punto de unin con la malla se proceder al encintado descripto anteriormente si se utilizan morsetos abulonados. Si se utilizan uniones soldadas deber recomponerse la aislacin entre cable y junta a fin de evitar puntos dbiles a la corrosin cuando se utilicen conductores de ms de 7 hilos. Toda la morsetera a utilizar ser de bronce, de diseos y calidad sujetas a aprobacin. Cada estructura de la playa de intemperie contar con elementos para puesta a tierra de sus hierros o armaduras segn se indica en los planos adjuntos. Se tendr en cuenta que por cada estructura monoposte deber utilizarse un chicote de conexin con la malla de seccin igual a la de sta (o dos de seccin mitad a criterio del contratista) . Los prticos que cuenten con montantes de postes dobles deben ser puestos a tierra en cada uno de estos postes. Las cadenas de sostn, vigas, crucetas, etc; deben ser puestas a tierra a travs de colectores visibles desde el suelo, por medio de uniones soldadas o a compresin y terminales de indentar. Se utilizarn arandelas, tuercas y contratuercas para el fijado de estos ltimos.

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Los colectores tendrn igual seccin que la malla y bajarn, montante por medio, para unirse a la malla en los prticos mltiples debiendo preverse siempre bajada en los montantes extremos. EJEMPLO

1. Prtico simple: Bajadas en ambos montantes. 2. Prtico doble: Bajadas en montantes extremos. 3. Prtico triple. Bajadas en montantes extremos y uno central. 4. Prtico cudruple: Bajadas en montantes extremos y central. 5. Prtico quntuple: Bajadas en montantes extremos y en los dos centrales.

Para la unin de hierros de estructuras a la malla se utilizarn morsetos de bronce con las disposiciones indicadas en el plano. Las bajadas de neutros de transformadores deben concurrir a un punto de unin de 4 brazos de la malla. Lo mismo para bajada de pararrayos en todos los casos que resulte posible. Las conexiones de neutros de transformadores sern protegidas con caos de P.V.C. o se realizarn con cables aislados en este material. Las uniones sern inspeccionables (cmara de inspeccin). Las bajadas de neutros de transformador se aislarn para 34,5 kV ya sean directas a tierra o a travs de un seccionador Desde la cmara hasta 2,20 m. por encima del nivel del suelo se colocar un cao aislante. Se tomarn todas las precauciones necesarias para evitar que las corrientes eventuales de falla a tierra en transformadores se deriven por otros caminos que no sean la conexin a tierra de la cuba a travs del transformador de corriente de dicha proteccin. En general, los transformadores que suministre la empresa, reactores, etc., contarn con ruedas aisladas. En caso contrario, debern aislarse los rieles de asiento de la fundacin correspondiente. Debe cuidarse de aislar todo armario, conducto, batera separada de refrigerante, etc; del transformador en s a fin de garantizar un correcto funcionamiento de la proteccin de cuba. Los conductos de agua y aire comprimido colocados en canales deben ser unidos a la malla de tierra. Si ciertas partes de estos conductos se encuentran enterrados, el contratista tomar las precauciones del caso que permitan evitar fenmenos de corrosin electroltica debidas a la circulacin de corrientes vagabundas; de falla o debidas a pares electrolticos resultantes de la presencia en el suelo de metales (electrodos y canalizaciones) que posean potenciales electrolticos muy diferentes. Los medios para tal fin pueden consistir en aisladas juntas de las partes enterradas, aislando los conductos o utilizando canalizaciones no metlicas si las presiones de trabajo no son muy grandes. Las cuchillas de puesta a tierra de seccionadores deben contar con una conexin a tierra propia que puede ser unida a la puesta a tierra de la estructura, pero independiente de las eventuales conexiones entre polos provocadas por diversos cuerpos o partes metlicas. La proteccin contra descargas areas se realizar por medio de hilos de guardia (utilizando los mtodos de Langrehr o Sarichev). A tal fin podrn utilizarse conductores de acero galvanizado de 50 o 70 mm2 en estaciones rurales o semirrurales en las que la resistividad del terreno y las corrientes de cortocircuito sean tales que no se sobrepasen los valores admisibles de las tensiones de paso y de contacto.

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En estaciones importantes (con potencias de cortocircuito superiores a 1500 MVA monofsicos en 132 kV su equivalente en corriente en otras tensiones) se emplearn hilos de guardia de aluminio acero aleaciones de aluminio. Estos hilos debern prolongarse en unos dos kilmetros sobre las lneas areas para que contribuyan a disipar las corrientes de falla a tierra. El suministro a cargo del contratista se limitar a la provisin y montaje de los hilos de guardia de la estacin y a la provisin de la morsetera para los prticos de salida de lnea. La seccin de los hilos de guardia de aluminio a adoptar sern iguales a los conductores de la lnea de mayor seccin que llegue a la estacin salvo casos especiales a definir oportunamente. Tambin deber efectuar a solicitud de la Inspeccin de la Obra del Departamento Estudios y Proyectos mediciones de resistencia de pi de torres de las lneas que lleguen a la estacin transformadora, solicitando la correspondiente autorizacin a la Inspeccin cuando se trate de lneas en servicio, previa desconexin de los hilos que ligan a la puesta a tierra de cada poste con el hilo de guardia de la estructura. A tal fin el oferente deber cotizar por separado el precio unitario para realizar dichas mediciones. Una vez concluida la malla, las zanjas se rellenarn preferentemente con tierra vegetal zarandeada, eliminndose cantos, rodados y pedruscos. La tapada se har saturando de continuo con agua arrojada con manguera a fin de asegurar un buen contacto entre la tierra y los conductores de la malla compactando cuidadosamente. Mediciones de la resistividad del terreno Se utilizar el mtodo de Wenner (cuatro jabalinas) para lectura directa. Se investigar a diversas profundidades y en diversos puntos del terreno, adoptndose para el clculo valores promedios. 4. MEDICIN DE LA RESISTENCIA DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Una vez construida la estacin, el contratista proceder a realizar la medicin del sistema de puesta a tierra, con y sin hilos de guardia de las lneas conectadas alimentando los circuitos a travs del transformador de servicio auxiliar de la estacin. En caso que resulte posible se utilizar la malla de una estacin lejana como tierra de medicin. Deben evitarse efectos inductivos que afecten las medidas (ver por ejemplo el Libro de Heinrich Langrehr "Valores bsicos de clculo para sistemas de alta tensin"). Los resultados del ensayo con la indicacin del mtodo y las caractersticas de los instrumentos utilizados deben ser entregados a la Inspeccin de la obra que los conformar. Una copia conformada ser entregada al Departamento Estudios y Proyectos, Divisiones Centrales y Estaciones Transformadoras junto con la restante documentacin que debe entregarse previamente a la recepcin provisional. 5. RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES . PUESTA A TIERRA DEL CERCO. La totalidad del terreno cubierto por la malla en la estacin transformadora ser recubierta con granitullo o material cermico partido. El recubrimiento se prolongar hasta no menos de 5m. por fuera del permetro, o hasta el cerco si las tensiones de paso y de contacto fuesen elevadas (Ver VDE 0141). En todos los casos convendr disponer franjas del orden de 0,30 a 1 m de ancho, paralelas al cerco exterior, tanto por fuera como por dentro de la estacin en los casos

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que existan tensiones elevadas de paso y de contacto. Deben evitarse los terrenos cubiertos de csped en la adyacencia de los cercos, y a ambos lados de los mismos. En todos los casos se colocarn contrapesos para control del potencial segn lo previsto en la norma VDE 0141 en los cercos perimetrales de las estaciones. La seccin mnima sern de 25 mm2 de cobre. Estos contrapesos sern enterrados a 0,30 de profundidad preferentemente por el lado exterior del murete, a unos 40 cm. de ste. Se debe asegurar la continuidad del circuito entre los diversos tramos del cerco si se utilizan contrapesos discontinuos o conectar cada tramo de malla al electrodo de control si se usan contrapesos continuos. Los cercos interiores a la malla se conectarn a ella en cada una de sus columnas estructuras. Para el clculo de Im se debe realizar el esquema de secuencia cero de la red, calculndose:

Adems de este momento, se deber tener en cuenta si toda o parte de la corriente de falla se dirige a la E.T. El prximo paso es tener en cuenta que por los hilos de guardia de las lneas que se conectan en la E.T. se deriva parte de la corriente de falla.

Los valores del factor de reduccin p se toman de la siguiente tabla:

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Si a la E.T. concurren varias lneas areas de la tabla siguiente podemos obtener la

impedancia zwe de hilo de guardia a tierra para cada lnea, a los fines de obtener la resistencia equivalente del sistema, ya que esos hilos de guardia tambin derivan a una corriente de falla por lo que la corriente que circular por la malla ser inferior a p 3IOTR.

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El esquema del paralelo de las lneas y mallas es:

Luego la resistencia total es:

Por lo que: y la corriente que pasa por la malla:

que es la corriente con la cul calcularemos las tensiones de paso y contacto. Debe tenerse en especial cuidado con conductores, caos y/o cualquier elemento conductor que pueda provenir del exterior de la Estacin, ya que en el caso de una falla, la diferencia de potencial entre este elemento y la malla alcanza el valor total de elevacin de tensin de la red, valor muy superior a las tensiones de paso y contacto dentro del rea. A tal efecto conviene interponer elementos aislantes. Cuando se alimentan servicios fuera de la Subestacin, ya sean mquinas porttiles o en baja tensin a puntos alejados, no conviene que estn los neutros conectados a la red de la Estacin pues transmitira al exterior la elevacin de tensin de la malla. Asimismo, los cables de telecomunicaciones que salen de la Estacin debern, s es que la tensin calculada es superior a lo que fijan las normas para dichos cables e instalaciones,

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ser aislados galvnicamente mediante transformadores o protegidos en ambos extremos por descargadores.

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