Como Calcular Una Malla De Puesta A Tierra

MALLA DE TIERRA

Parámetros principales:

 Resistividad del suelo

 Resistividad de la capa de gravilla

 Espesor de la capa de gravilla hS = 0.12m

a). Calculo de la corriente de falla simétrica que circulará por los conductores.

Para el cálculo de esta corriente aplicamos la siguiente formula:

Reemplazando por los valores enunciados en el numeral 2.6.1.3 de este trabajo se obtiene:

b,) Calculo del conductor para la malla de tierra

Por lo general el conductor de cobre es el siempre se utiliza para la malla de tierra, por lo tanto la formula de Onderdook para el cobre, cuya expresión es:

[mm2]

Donde:

A = Área del conductor en mm2

I = corriente simétrica en [kA] = 35.55kA

T = Temperatura ambiente = 25ºC

= tiempo de despeje de la falla = 0.3s = 18ciclos

Reemplazando los valores anteriores se tiene:

Dependiendo de lo anterior se escoge un conductor de cobre (según las tablas de conductores) con las siguientes características:

 Área = 70mm2

 Sección nominal = 70mm2

 Diámetro = 10.5mm

c.)Determinación de las máximas tensiones tolerables.

Para el cálculo de estas tensiones debemos determinar primeramente el factor CS mediante el siguiente gráfico:

figura 2-12. factor de reducción cs como una función del factor de reflexión y del espesor de la capa superficial hs

En donde:

Teniendo en cuenta los parámetros principales de la malla de tierra y el factor K calculado anteriormente el factor de corrección CS equivale aproximadamente a 0.6 según el gráfico de la figura 2-12, es decir:

Ahora mediante las siguientes relaciones calculamos las tensiones de paso y de toque.

Tensión de paso

Tensión de toque

d.)Diseño preliminar de la malla de tierra.

La subestación tiene una longitud aproximada de 60m y un ancho aproximado de 60m. La malla de tierra estará enterrada a 0.5m , por lo tanto:

 L = 100 m

 Ancho = 100 m

 Área = 10000 m2

En cuanto los conductores se colocarán de la siguiente manera:

figura 2-13. malla de tierra (vista frontal), este gráfico fue obtenido del proyecto de grado: prototipo computacional para diseño de subestaciones, páginas 82.

 Espaciado = 1.5m

 Número a lo largo = 100/1.5 = 67 varillas

 Número a lo ancho = 100/1.5 = 67 varillas

 Se seleccionaron varillas de 1 m de longitud con separación 1.5 m entre cada varilla. Todas estas varillas estarán ubicadas en la periferia de la malla de tierra.

 Longitud total del cable enterrado = 99(1.5)*99(1.5) +2* 100(1) + 2*100(1) =22452

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