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Planilla para evaluar riesgos por descargas
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EVALUACION DE RIESGOS DE DAÑOS EN SISTEMAS ELECTRICOS
POR DESCARGAS ATMOSFERICAS
CONCEPTO DESCRIPCION
PASO 1
PASO 2 TIPO DE RIESGO A EVALUAR
PASO 3 INGRESAR DATOS ENTRADA
NIVEL DE PROTECCION DESEADO
IR A DATOS ENTRADA
EVALUACION DE RIESGOS DE DAÑOS EN SISTEMAS ELECTRICOS
POR DESCARGAS ATMOSFERICAS
VALOR
0.8
R4
DATOS DE ENTRADA
CONCEPTO DESCRIPCION
Paso 1Nombre
PARAISO
Paso 2LARGO
15
Paso 3
10
Paso 4Material
Paso 5 Tipo de estructuraMaterial
Paso 6Material
Paso 7
Material
Paso 8 Horas año
Paso 9 N° Personas En riesgo
Paso 10 Horas año
Paso 11 N° Usuarios Afectados por perdida del servicio
Paso 12 N° Usuarios Numero total de usuarios de la edificacion
Paso 13 Valor bienes En peligro por causa de la falla
Paso 14 Valor bienes De toda la edificacion
Paso 15 Valor bienes Mobiliario en riesgo por causa de la falla
Paso 16 Valor bienes Valor total del mobiliario de la edificacion
Localizacion edificacion
Dimensiones edificacion
Resistividad del terreno
Resistividad del terreno ( Ώ / M)
Caracteristica material estructura
Tipo de conductores externos
Tipo de superficie fuera de la estructura
Transito personas en subestacion supcetible a tensiones de paso y/o contacto
Tiempo en horas al año en que el servicio es interrumpido
DATOS DE ENTRADA
VALOR
Ciudad
6
ANCHO ALTO
14 10
20
Pt: Probabilidad de daño
0.9
P1=P2: Probabilidad de daño
0.1
P3=P4: Probabilidad de daño
0.08
Ph: Probabilidad de daño
0.00001
10
6
12
5
100
500,0002,000,000,000
4,000,000
1,500,000,000
N° Rayos / Km2
Area corredor acometida M2
IR A RESULTADOS
RESULTADOS DE LA EVALUACION DE RIESGOS
VALORES DE RIESGO
NIVEL DE RIESGO CALCULADO ACEPTADO
76.61517 0.00001 1.06430 0.00100 2.80438 0.00100
49.72415
R1 :PERDIDA ANUALES DE VIDA
R2 :PERDIDAS ANUALES DEL SERVICIO
R3 :PERDIDAS ANUALES DEL PATRIMONIO HUMANO
R4 : PERDIDAS QUE NO IMPLICAN ALGUN ELEMENTO HUMANO CULTURAL O SOCIAL
CRITERIO DEL DISEÑADOR
IR A MENU
FORMULANIVEL CERAUNICO Nc
NgLATITUD EN GRADOS
Ng
CIUDAD Nc δ (°) NgBARRANQUILLA 60 11.00 6BOGOTA 100 5.00 8BUCARAMANGA 100 7.10 9CALI 80 3.60 6CARTAGENA 80 10.50 8MANIZALEZ 100 5.50 8MEDELLIN 140 6.50 12MONTERIA 20 9.00 2PEREIRA 100 5.00 8RIOHACHA 20 11.80 2SANTA MARTHA 120 11.50 12SINCELEJO 20 9.50 2VALLEDUPAR 60 10.60 6
DEFINICION: NTC - 4552
# RAYOS / Km2
δ Ng = (0,1+0,35*SEN(δ))*0,6*NC
TABLA 4 : FACTOR δ
TIPO FALLA FACTOR
1 0.0068
2 0.00006
3 0.000
4 y 5 0.003
DATOS DE ENTRADA
VARIABLES DEFINICION DATO ENTRADA
t 10
n NUMERO DE PERSONAS EN RIESGO 6
TIEMPO EN HORAS AL AÑO EN QUE EL SERVICIO ES INTERRUMPIDO 10
NUMERO DE USUARIOS AFECTADOS POR PERDIDA DEL SERVICIO5
NUMERO TOTAL DE USUARIOS 100
VALOR DE LOS BIENES EN PELIGRO POR CAUSA DE LA FALLA500,000
VALOR DE TODOS LOS BIENES DE LA EDIFICACION 2,000,000,000
VALOR DEL MOBILIARIO EN RIESGO POR CAUSA DE LA FALLA 4,000,000
VALOR TOTAL DEL MOBILIARIO DE LA EDIFICACION 1,500,000,000
δj : FACTOR DEL # PERMITIDO DE FALLAS
δ1 = 1-(1- t / 8760)n
δ2 = ( n, * t,) / ( nt * 8760)
δ3 = Ci / Ct
δ4,5 = Cm / Cv
HORAS TRANSITO AÑO, PERSONAS SUPCEPTIBLE A TENSIONES DE PASO Y/O CONTACTO
t,
n,
nt
ci
ct
cm
cv
Nd : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS DE RAYOS DIRECTOSVARIABLE FORMULA
Nd Nd = Ng*Ae
Ae
Ng DATO ENTRADA
a DATO ENTRADA
b DATO ENTRADA
h DATO ENTRADA
Nn : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS CERCANOS A LA ESTRUCTURAVARIABLE FORMULA
Nn Nn = Ng*Ag
Ag
ρ DATO ENTRADA
Nk : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS EN ACOMETIDASVARIABLE FORMULA
Nk Nk = Ng*Ak
Ak DATO ENTRADA
Ae = a*b+6h(a+b)+9π*h2
Ag = π*ρ2 + Ae
Nd : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS DE RAYOS DIRECTOSDEFINICION CALCULOS
FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS DE RAYOS DIRECTOS 27,971
AREA EFECTIVA DE LA EDIFICACION 4,777
DENSIDAD DE RAYOS A TIERRA EN LA REGION: RAYOS / Km2 6
LARGO DE LA EDIFICACION EN METROS 15
ANCHO DE LA EDIFICACION EN METROS 14
ALTURA DE LA EDIFICACION EN METROS 10
Nn : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS CERCANOS A LA ESTRUCTURADEFINICION CALCULOS
FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS CERCANOS A LA ESTRUCTUR 29,811
AREA CIRCUNVECINA A LA EDIFICACION 5,092
10
Nk : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS EN ACOMETIDASDEFINICION CALCULOS
FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS CERCANOS A LA ESTRUCTUR 117
AREA DEL CORREDOR DE LA ACOMETIDA 20
RESISTIVIDAD DEL TERRENO EN: Ω - METRO
Tabla A1. PROBABILIDAD DE LESION DEBIDO A TENSIONES DE PASO O CONTACTO (IEC 61662, 1995)
ID
PH1 HUMUS , CONCRETO 0.01
PH2 MARMOL 0.001
PH3 GRAVILLA 0.0001
PH4 ASFALTO 0.00001
Tabla A2. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PRODUZCA UN INCENDIO O UNA EXPLOSION ( IEC 61662, 1995)
PT1 EXPLOSIVO 1PT2 INFLAMABLE 0.1PT3 COMUN 0.001PT4 NO INFLAMABLE 0.00001
TIPO DE ESTRUCTURA
P11 LADRILLO, MADERA 1
P12 0.5
P13 FACHADA METALICA 1 0.05
P14 FACHADA METALICA 2 0.05
P15 FACHADA METALICA 3 0.05
TIPOS DE CONDUCTORES EXTERNOS
P31 CABLE SIN APANTALLAR 0.8
P32 CABLES APANTALLADOS: A < 5 mm2 0.4P33 CABLES APANTALLADOS:5 mm2 < A < 10 mm2 0.08P34 CABLES APANTALLADOS: A > 10 mm2 0.02
TIPOS DE CONDUCTORES EXTERNOS
P41 CABLES APANTALLADOS: A < 5 mm2 0.4
TIPO DE SUPERFICIE FUERA DE LA ESTRUCTURA FACTOR: p,
h
CARACTERISTICA DE LOS MATERIALES DE LA ESTRUCTURA FACTOR: p,t
Tabla A3. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PELIGROSA AFECTE UNA INSTALACION METALICA O LAS ACOMETIDAS ELECTRICAS INTERNAS DE LA ESTRUCTURA
FACTOR: p,1= p,
2
ESTRUCTURA M,ETALICA O CONCRETO REFORZADO
Tabla A4. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PELIGROSA AFECTE LAS ACOMETIDAS DE DISTRIBUCION DE LA ESTRUCTURA O PARTES CONDUCTORAS EXTERNAS A LA ESTRUCTURA (IEC 61662, 1995)
FACTOR: p,3 = p,
4
FACTOR: p,3 = p,
4
Tabla A1. PROBABILIDAD DE LESION DEBIDO A TENSIONES DE PASO O CONTACTO (IEC 61662, 1995)
MEDIDAS DE PROTECCION Kh
SIN SPE 1 0.01
CON SPE 1-E 0.0002
CON SPE - TUBERIA PVC 0,5*(1-E) 0.00001
1 0.00001
Tabla A2. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PRODUZCA UN INCENDIO O UNA EXPLOSION ( IEC 61662, 1995)
MEDIDAS DE PROTECCION KtPEQUEÑOS EXTINTORES 0.9 0.9FACILIDAD CONSTRUCTIVA 0.7 0.07ALARMAS 0.6 0.0006BOMBEROS 0.5 0.000005
MEDIDAS DE PROTECCION K1=K2
SIN SPE 1 1
CON SPE 1- E 0.1
0.1 0.005
0.01 0.0005
0.001 0.00005
MEDIDAS DE PROTECCION K3TRANSFORMADOR DE AISLAMIENTO 0.1 0.08
0.01 0.004APANTALLAMIENTO PUESTO A TIERRA 0.01 0.0008FIBRA OPTICA SIN CONDUCTOR 0 0
MEDIDAS DE PROTECCION K4
0.001 0.0004
Ph= p,h*Kh
Pt= p,t*Kt
Tabla A3. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PELIGROSA AFECTE UNA INSTALACION METALICA O LAS ACOMETIDAS ELECTRICAS INTERNAS DE LA ESTRUCTURA
P1= P2=p,1*K1
CABLE APANTALLADO: S < 1 mm2
CABLE APANTALLADO: 1 mm2 < S < 10 mm2
CABLE APANTALLADO: S > 10 mm2
Tabla A4. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PELIGROSA AFECTE LAS ACOMETIDAS DE DISTRIBUCION DE LA ESTRUCTURA O PARTES CONDUCTORAS EXTERNAS A LA ESTRUCTURA (IEC 61662, 1995)
P3= p,3*K3
DPS,s EN LAS ACOMETIDAS
P4= p,4*K4
DPS,s EN LAS ACOMETIDAS
TABLA 3 :FRECUENCIA DE DAÑO POR TIPO DE FALLA
TIPO DE FALLA FRECUENCIA DE DAÑO F(j) CALCULOS1 F1 = H+A+B+C 11,217.781 2 F2 = A+D+B+C+E+G 18,647 3 F3 = A+B+C 11,217.501 4 F4 = A+D+B+C+E+G 18,647 5 F5 = A+B+C 11,217.501
VARIABLE FORMULA CALCULOSA A = Nd*Pt*(P1+P2+P3+P4) 9,063 B B = Nn*Pt*P3 2,146 C C = Nk*Pt*P3 8 D D = Nd*(P2+P3) 5,035 E E = Nn*P3 2,385 G G = Nk*P3 9 H H= Nd*Ph 0
DEFINICIONESH : Número de daños por tensiones de paso y contacto al añoA : Número de daños debidos a incendios o explosiones por impactos directos de rayo
B : Número de daños por impactos en áreas próximas a la instalaciónC : Número de daños debidos a incendios o explosiones por impactos indirectos de rayo
D : Número de daños por impactos directos de rayo E :Número de daños por sobretensiones debidas a impactos en proximidades G :Número de daños por sobretensiones debidas a impactps en acometidas de servicio
CALCULO DEL RIESGOFALLAS FACTOR RIESGO
F1F2 δ2F3F4 δ4
δ1 R1 :PERDIDA ANUALES DE VIDA
R2 :PERDIDAS ANUALES DEL SERVICIO
δ3 R3 :PERDIDAS ANUALES DEL PATRIMONIO HUMANO
R4 : PERDIDAS QUE NO IMPLICAN ALGUN ELEMENTO HUMANO CULTURAL O SOCIAL
CALCULO DEL RIESGOCALCULOS
76.615171.064302.80438
49.72415
NIVEL DE PROTECCION DE : 1 a 4 1
EFICIENCIA: E 0.98
CARACTERISTICA DE LOS MATERIALES DE LA ESTRUCTURAEXPLOSIVO PT1 0.9INFLAMABLE PT2 0.07COMUN PT3 0.0006NO INFLAMABLE PT4 0.000005
TIPO DE SUPERFICIE FUERA DE LA ESTRUCTURAHUMUS , CONCRETO PH1 0.01MARMOL PH2 0.0002GRAVILLA PH3 0.00001ASFALTO PH4 0.00001
TIPO DE ESTRUCTURALADRILLO MADERA P11 1CONCRETO REFORZADO P12 0.1FACHADA METALICA 1 P13 0.005FACHADA METALICA 2 P14 0.0005FACHADA METALICA 3 P15 0.00005
LADRILLO, MADERA P21 0.1METALICA O CONCRETO REFORZADO P22 1FACHADA METALICA 1 P23 0.005FACHADA METALICA 2 P24 0.0005FACHADA METALICA 3 P25 0.00005
TIPO DE CONDUCTORES EXTERNOSSIN APANTALLAR P31 0.08APANTALLADOS: A < 5 mm2 P32 0.004APANTALLADOS:5 mm2 < A < 10 mm2 P33 0.0008APANTALLADOS: A > 10 mm2 P34 0
CABLES APANTALLADOS: A < 5 mm2P41 0.0004
TABLA 6. VALORES EFICIENCIA
NIVEL DE PROTECCION EFICIENCIA : E
NIVEL PROTECCION : I 0.98NIVEL PROTECCION : I I 0.95NIVEL PROTECCION : I I I 0.9NIVEL PROTECCION : I V 0.8
No REQUIERE MEDIDAS DE PROTECCION < 0.80
RIESGO RIESGO FACTOR FACTOR
PERDIDA ANUALES DE VIDA R1PERDIDAS ANUALES DEL SERVICIO R2 δ2 δ2
PERDIDAS ANUALES DEL PATRIMONIO HUMANO R3
R4 δ4 δ4
δ1 δ1
δ3 δ3
PERDIDAS QUE NO IMPLICAN ELEMENTO HUMANO CULTURAL O SOCIAL
TABLA 5. RIESGO ACEPTABLE DE FALLA (IEC 61662, 1995)TIPO DE FALLA Ra TIPO DE PERDIDAS
1 0.00001 PERDIDA ANUALES DE VIDA
2 0.00100 PERDIDAS ANUALES DEL SERVICIO
3 0.00100 PERDIDAS ANUALES DEL PATRIMONIO HUMANO
4 y 5
TABLA 6. VALORES EFICIENCIA
NIVEL DE PROTECCION EFICIENCIA : E
NIVEL PROTECION : I 0.98NIVEL PROTECION : I I 0.95NIVEL PROTECION : I I I 0.9NIVEL PROTECION : I V 0.8
< 0.80
CRITERIO DEL DISEÑADOR
PERDIDAS QUE NO IMPLICAN ALGUN ELEMENTO HUMANO CULTURAL O SOCIAL
No REQUIERE MEDIDAS DE PROTECCION