Pozos atierra
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Este documento presenta información sobre la conexión a tierra en instalaciones eléctricas. Explica los componentes de un sistema de conexión a tierra, incluyendo el electrodo, el conductor de conexión y los accesorios. También describe los pasos para la instalación, como determinar la resistividad del suelo, seleccionar el tipo de electrodo, calcular la resistencia de dispersión y establecer una lista de materiales requeridos. El objetivo principal de la conexión a tierra es proteger contra choques eléctricos al evacuar cor
Pozos atierra
- 2. Indice Capítulo 1.- Antecedentes Técnicos Capítulo 2.- La Conexión a Tierra Capítulo 3.- Labores Previas a la Instalación Capítulo 4.- Labores de Instalación y Acabados Manual para Electricistas
- 3. Antecedentes Técnicos Capítulo 1 1.1 Las Regulaciones Oficiales 1.2 El Servicio Eléctrico 1.3 El Toque Eléctrico 1.4 Falla de los Aparatos Eléctricos 1.5 Parámetros Eléctricos en el Cuerpo Humano 1.6 Influencia de la Tierra en el Toque Eléctrico
- 4. 1.1 Las Regulaciones Oficiales Código Nacional de Electricidad Considera como requisito mínimo de Seguridad contra accidentes eléctricos, la Conexión a una Toma de Tierra de todas las Masas de una misma Instalación. DS N°25-94 del 07.12.94 Encarga a las Municipalidades el otorgamiento de Licencias de Construcción, el control de las mismas y la Conformidad de Obra dentro de su jurisdicción.
- 5. 1.2. El Servicio Eléctrico A.- Acometidas para Servicio Eléctrico (220 V) Red Subterránea Los alimentadores ingresan a la Caja del Medidor, proveniente de la derivación de la Red, a través de ductos instalados en el suelo. Red Aérea Los alimentadores ingresan a la Caja del Medidor, proveniente de la derivación de la Red, a través de una tubería curva, manteniendo la altura de seguridad apropiada.
- 6. 1.2. El Servicio Eléctrico B.- Las Instalaciones Eléctricas Interiores Alimentadores Principales Parten del Medidor de Energía hacia el Tablero de Distribución del local, donde llegan al Interruptor Principal y desde allí se conectan a los Interruptores Secundarios. Alimentadores Secundarios Salen de los Interruptores Secundarios del Tablero de Distribución, para Alumbrado, Tomacorrientes o Cargas Especiales.Losdos últimos deben incluir el conductor de Conexión a Tierra.
- 7. 1.3 El Toque Eléctrico Contacto Directo Cuando una parte desprotegida del Cuerpo Humano hace contacto ‘limpio’ con una pieza no aislada que esta energizada. Son sumamente peligrosos. Contacto Indirecto Una parte del Cuerpo Humano hace contacto con una masa electrizada (por una falla interna del aislamiento), mientras que otra parte está en contacto con un punto de menor potencial. Es el contacto con un conductor u objeto electrizado.
- 8. Corrientes de Falla ( If ) Son aquellas que en vez de regresar a la fuente por el conductor mellizo, lo hacen por Tierra, atravesando la Falla y a su paso los objetos (incluyendo a las personas). Corrientes Admisibles (Ik) Son aquellas que pueden circular por el Cuerpo Humano, sin ocasionar daño, llegando hasta 25 miliamperios durante 3 segundos. Las Normas fijan el limite de Ik = 50 miliamperios. 1.4 Fallas de los Aparatos Eléctricos
- 9. 1.5 Parámetros Eléctricos en el Cuerpo Humano A.- La Resistencia Eléctrica del Cuerpo Humano (Rk) Resistencia de Recorrido en el Cuerpo Humano Para personas de 70 kg se mide entre 650 Ohm y 1400 Ohm de resistencia entre diferentes partes del cuerpo, que involu- cran el paso de la corriente por el corazón. Las Normas fijan como promedio Rk = 1000 Ohm. Nota: Resistencia de Recorrido de la Protección La Resistencia de conexión Masa - Tierra del Aparato eléctrico deberá ser muy baja respecto de la Resistencia del Cuerpo Humano, para que la corriente de falla ( If ), se evacue sin peligro hacia Tierra.
- 10. B.- Potenciales Admisibles por el Cuerpo Humano (Vk) En Régimen Permanente Considerando parámetros normalizados (Ik = 50 miliamperios, Rk = 1000 Ohm) en 3 segundos promedio, se deduce el máximo potencial no peligroso (Vk = 50 V). En Régimen Transitorio La protección limita el tiempo de exposición ( t ) a sólo décimos de segundo. 1.5 Parámetros Eléctricos en el Cuerpo Humano
- 11. 1.6 Influencia de la Tierra en el Toque Eléctrico Servicios Eléctricos según el Régimen del Neutro (220V) Neutro Aislado Las Tensiones de Fase (Vn) están referidas a Tierra en forma indirecta a través de las Capacitancias Parásitas (Retorno de Pequeñas Corrientes de Falla - If ). Neutro Puesto a Tierra Las Tensiones de Fase (Vn), están referidas a Tierra directamente a través del Neutro conectado a Tierra (Retorno de Grandes Corrientes de Falla - If ).
- 12. A.- Sistemas de 220V con Neutro Aislado Instalación sin Puesta a Tierra Asumiendo una Puesta a Tierra de 25 Ohm, las corrientes ( Ik ) debidas a Fallas resultan peligrosas por ser superiores a 50 mA. La tensión aplicada al cuerpo es superior a 50 V. Instalación con Puesta a Tierra Asumiendo una Puesta a Tierra de 25 Ohm, las corrientes ( Ik ) debidas a Fallas NO resultan peligrosas por ser inferiores a 50 mA. La tensión aplicada al cuerpo es mucho menor a 50 V. 1.6 Influencia de la Tierra en el Toque Eléctrico
- 13. B.- Sistemas de 220V con Neutro Puesto a Tierra Instalación sin Puesta a Tierra Asumiendo una Puesta a Tierra de 25 Ohm, las corrientes ( Ik ) debidas a Fallas son peligrosas por ser superiores a 50 mA. La Tensión aplicada al Cuerpo es superior a 50 V. Instalación con Puesta a Tierra Asumiendo una Puesta a Tierra de 25 Ohm, las corrientes ( Ik ) debidas a Fallas NO resultan peligrosas por ser inferiores a 50 mA. La Tensión aplicada al Cuerpo es mucho menor a 50 V. 1.6 Influencia de la Tierra en el Toque Eléctrico
- 14. La Conexión a Tierra Capítulo 2 2.1 El Circuito de Protección a Tierra 2.2 Finalidad de una Puesta a Tierra Interior 2.3 Ubicación de una Puesta a Tierra 2.4 Partes de una Puesta a Tierra 2.5 Funcionamiento de la Puesta a Tierra
- 15. 2.1 El Circuito de Protección a Tierra Componentes Interiores Parten del borne de Tierra del Tablero de Distribución, en forma paralela a los Alimentadores Secundarios de Tomacorrientes conectándose a su tercera entrada. Componentes Exteriores Parten del Borne de Tierra del Tablero de Distribución hacia la Puesta a Tierra (componente principal). Pueden o no ir paralelamente a los alimen- tadores del Servicio Eléctrico.
- 16. 2.2 Finalidad de una Puesta a Tierra Interior Evacuar y Dispersar Corrientes Las corrientes de diverso origen se evacuan hacia Tierra permanentemente a través de la Resistencia de Dispersión en el suelo. Proveer a las Masas Potencial de Referencia Cero (V = 0) La Tierra goza de neutralidad eléctrica (V = 0). Todo Aparato Eléctrico cuya masa esté conectada a Tierra gozará de dicha referencia, caso contrario será ‘flotante’ (V 0).
- 17. 2.3 Ubicación de una Puesta a Tierra Sin Areas Libres Disponibles Se procede como en el caso anterior. En condominios con una Puesta a Tierra inoperante, se la renovará o reubicará. Si no se dispone de Planos, el sitio elegido se ubicará próximo al muro de medidores. Con Areas Libres Disponibles En los planos de Instalación Eléctrica generalmente se indica el espacio designado para la Puesta a Tierra. Si no se dispone de dichos planos se elegirá un espacio libre próximo al Tablero Eléctrico.
- 18. 2.4 Partes de una Puesta a Tierra 1.- Acabado Exterior * Modelo Cerrado (con caja) * Modelo Abierto (en hoyo) * Modelo Ciego (cubierto) 2.- Electrodo Principal * Simple * Con Auxiliar 3.- Grapa Desmontable 4.- Conductor de Conexión 5.- Auxiliares del Electrodo 6.- Empalme Múltiple Soldado 7.- Pozo (Vertical) 8.- Relleno Conductor 9.- Lechos de Sal 10.- Niveles de Impregnación A.- Electrodo Vertical
- 19. 2.4 Partes de una Puesta a Tierra B.- Electrodo Horizontal 1.- Acabado Exterior * Modelo Cerrado (con caja) * Modelo Abierto (en hoyo) * Modelo Ciego (cubierto) 2.- Electrodo Principal * Simple * Con Auxiliar 3.- Grapa Desmontable 4.- Conductor de Conexión 5.- Auxiliares del Electrodo 6.- Empalme Múltiple Soldado 7.- Pozo (Horizontal) 8.- Relleno Conductor 9.- Lechos de Sal 10.- Niveles de Impregnación
- 20. 2.5 Funcionamiento de la Puesta a Tierra Funcionamiento Permanente Evita la electrización de las Masas, los Toques y los accidentes en caso de Fallas. Del mismo modo evita el mal funcionamiento de los aparatos. (Dispersión de pequeñas corrientes) Funcionamiento Ocasional Derivan a Tierra grandes corrientes producto de fallas en los aislamientos (aparatos y circuitos eléctricos) y Descargas Atmosféricas; protegiendo la vidadelaspersonas.
- 21. Labores Previas a la Instalación Capítulo 3 3.1 Determinar la Resistividad de Diseño 3.2 Seleccionar el Electrodo y su Instalación 3.3 Determinar la Resistencia de Dispersión 3.4 Seleccionar los Accesorios de Instalación 3.5 Establecer la Lista de Requerimientos 3.6 Estimar el Presupuesto Aproximado
- 22. 3.1 Determinar la Resistividad de Diseño Condiciones Previas del Sitio El espacio mínimo para las medidas en el sitio elegido deberá tener un radio de 3 m y estar libre de otras instalaciones de superficie o subterráneas. Obtención del Parámetro Se ejecutan en dos líneas de medida, utilizando cuatro electrodos, espaciados con a = 1,0 m y luego con a = 2,0 m, según el esquema propuesto. Ambos resultados se promedian para obtener la Resistividad de Diseño. A.- Parámetro de Diseño con Medida Directa (WENNER) 2 ba
- 23. 3.1 Determinar la Resistividad de Diseño Condiciones Previas del Sitio El espacio mínimo para las medidas en el sitio elegido deberá tener un radio de 3 m y estar libre de otras instalaciones de superficie o subterráneas. Obtención del Parámetro Se ejecutan en dos líneas de medida, utilizando un electrodo explorador y dos para mediciones con d = 5,0 m y d = 6,0 m (siendo = 1,10 R), según el esquema propuesto. Ambos resultados se promedian para obtener la Resistividad de Diseño. B.- Parámetro de Diseño con Medida Indirecta 2 ba
- 24. 3.2 Seleccionar el Electrodo y su Instalación A.- Electrodos Verticales (Jabalinas o Picas) Son para Instalación Vertical mediante clavado o enterramiento en Pozo. Varilla de Cobre de tamaño comercial: - Longitud : 2,5 m. - Diámetro : 0,013 m a 0,019 m. Pozo: - Profundidad : 2,7 m a 2,8 m. - Diámetro (boca) : 1,0 m (promedio). - Diámetro (fondo): 0,8 m (promedio).
- 25. 3.2 Seleccionar el Electrodo y su Instalación B.- Electrodos Horizontales (Contrapesos) Son para Instalación Horizontal embutida en una zanja con relleno neutro. Pletina o Conductor de Cobre - Longitud : 3,0 m. Doblez 0,5 m a 90°. - Pletina : 0,040 m (a) x 0,003 m (d), ó Conductor : >100 mm2 (d). Zanja - Profundidad : 0,35 m. - Largo : 3,0 m. - Ancho(Boca) : 0,6 m (promedio). - Ancho(Fondo) : 0,5 m (promedio).
- 26. 3.3 Determinar la Resistencia de Dispersión A.- Resistencia - Electrodo Vertical Datos - Dimensiones del Electrodo. - Diámetro del Pozo. - Resistividad del Relleno. - Resistividad del Suelo. Importante - Menores resistencias se logran hasta con cuatro (04) pozos en paralelo.
- 27. 3.3 Determinar la Resistencia de Dispersión B.- Resistencia - Electrodo Horizontal Importante Menores resistencias se obtienen con Electrodos Combinados (Elec- trodos verticales unidos por elec- trodos horizontales de 6,0 m o más, según los métodos propuestos). Datos - Dimensiones del Electrodo. - Diámetro equivalente (Zanja). - Resistividad del Relleno. - Resistividad del Suelo.
- 28. 3.4 Seleccionar los Accesorios de Instalación Conductor de Conexión al Tablero - De Cobre Electrolítico, aislamiento TW. - Por lo menos de 10 mm2 (N°8 AWG) de sección recta o mayor, según lo reco- mendado por la norma. Accesorios de Conexión - De Bronce. - Desmontables. - Presión por Rosca. - Empalmes permanentes, con manguito extensible y soldadura de Estaño Duro.
- 29. 3.5 Establecer la Lista de Requerimientos A.- Componentes Eléctricos y Empalmes Componentes Eléctricos y Empalmes Costo Unitario (US$) - Electrodo Vertical (Jabalina de Cobre: 2,5 m; 0,013 m) 4,50 (c/kg) - Electrodo Horizontal (Pletina Cobre 3,0 x 0,038 x 0,003 m) 4,50 (c/kg) - Electrodo Auxiliar (Cond. Aislado de Cobre Desnudo N° 2 AWG) 1,25 (c/m) - Conductor Conexión (Cond. Aislado de Cobre TW N° (*) AWG) 0,50 (c/m) - Borne Simple de Presión (Bronce, Rango: 0,013 a 0,025 m) 2,30 (c/m) - Perno y Tuerca de Bronce (0,038 (e) x 0,010 m (d) 1,80 (c/u) - Manguito Abierto (De Cobre Estañado: 0,025 md) 2,25 (c/u) - Terminal de Oreja (De Cobre Para Cond. N° (*) AWG) 0,85 (c/u) - Tubería de PVC - Pesado y Flexible con accesorios(**) 1,00 (c/u) (*) Según el Código Nacional de Electricidad la sección mínima deberá ser 10 mm2 (N° 8 AWG). (**) Según dimensiones del recorrido y del conductor de conexión. Precios referenciales del mercado, en US$ a noviembre 1,998
- 30. 3.5 Establecer la Lista de Requerimientos B.- Componentes del Relleno, Accesorios, Sobrantes Componentes del Relleno, Accesorios, Sobrantes Costo Unitario (US$) - Tierra Fina común suelta (Según Déficit) 7,26 (c/m3) - Bentonita Sódica u otra (Bolsa de 50 kg) 6,60 (c/b) - Sal Industrial a granel (Bolsa de 50 kg) 4,15 (c/b) - Caja de Registro con Tapa (Prefabricada) 13,00 (c/u) - Construcción Caja Registro (1 Bolsa de cemento; 16 Ladrillos; Fe 0,006 m) 10,00 (c/u) - Tapa de Fierro (Para Caja de Registro) 6,00 (c/u) Precios referenciales del mercado, en US$ a noviembre 1,998
- 31. 3.5 Establecer la Lista de Requerimientos C.- Mano de Obra, Transporte, Herramientas, Equipos Mano de Obra, Transporte, Herramientas, Equipos Costo Unitario (US$) - Jornal Diario de Cada Peón (Para excavación) 10,90 (c/u) - Soldado a Gas de Manguitos (con Estaño y Pasta) 2,60 (c/u) - Suministro Agua a Granel (de cualquier fuente) 6,02 (c/m3) - Retiro de Sobrantes (Desmonte, Piedras) 5,45 (c/m3) - Viajes con materiales (Ida y Vuelta - Compras) 3,50 (c/u) - Uso de Herramientas (Para Excavación) 3,00 (Total) - Uso de Equipos (Telurómetro, Taladro, otros) 5,00 (Total) - Gastos Menores 5,00 (Total) Precios referenciales del mercado, en US$ a noviembre 1,998
- 32. Costos de Puestas a Tierra (Vertical u Horizontal) - Electrodo Vertical / Horizontal Ciego con Ejecución Doméstica 121,20 114,95 - Electrodo Vertical / Horizontal Ciego con Ejecución Técnica 134,20 127,95 - Electrodo Vertical / Horizontal + Caja de Registro Prefabricada 147,20 140,95 - Electrodo Vertical / Horizontal + Caja de Registro Construida 150,20 143,95 COSTO NETO DE LA PUESTA A TIERRA COSTO US$ POZO ZANJA 3.6 Estimar el Presupuesto Aproximado Precios referenciales del mercado, en US$ a noviembre 1,998
- 33. Labores de Instalación y Acabados Capítulo 4 4.1 Mano de Obra, Herramientas y Equipos 4.2 Ejecución de las Excavaciones y Preparación 4.3 Rellenado y Colocación del Electrodo 4.4 Conexión al Tablero Eléctrico 4.5 Medida de la Resistencia de Dispersión 4.6 Acabado Exterior y Señalización 4.7 Inspecciones, Conservación y Renovación
- 34. 4.1 Mano de Obra, Herramientas y Equipos A.- Dirección y Mano de Obra Dirección de Obra – Lectura de Planos de construcción e Interpretación de Instalaciones. – Conocimiento de técnicas de Re- paración de Fugas o derrames accidentales. Mano de Obra Directa – Peones con experiencia en el trabajo de albañilería a nivel de ayudante, llegado el caso se encargarán de restauración o reposición de los pisos afectados.
- 35. 4.1 Mano de Obra, Herramientas y Equipos B.- Herramientas y Equipo Necesario C.- Secuencia de la Instalación 1- La Excavación 4- El Trabajo Electromecánico 2- El Tratamiento 5- Los Acabados 3- El Rellenado
- 36. 4.2 Ejecución de las Excavaciones y Preparación Excavación de Pozos - Diámetro : 1,0 m - Profundidad : 2,7 m a 2,8 m según la consistencia del suelo. - La labor ocupa a dos peones en algo más de media jornada. Excavación de Zanjas - Longitud : 3,00 m - Profundidad : 0,85 m - Ancho : 0,60 m (superficie) 0,50 m (base) - La labor ocupa a dos peones en algo más de media jornada. A.- Excavaciones de Pozos y Zanjas
- 37. Tratamiento de Pozos Se efectúa en tres Niveles: Fondo, Medio y Superior durante las tareas de rellenado. Tratamiento de Zanjas Se efectúa en dos Niveles: Fondo y Superior durante las tareas de rellenado. B.- Tratamiento de Pozos y Zanjas 4.2 Ejecución de las Excavaciones y Preparación
- 38. Aplicación de Sal en Pozos - 15 kg en grano en el fondo antes de iniciar el rellenado. - 10 kg en las paredes en nivel Medio. Aplicación de Sal en Zanjas - 25 kg uniformemente en el fondo antes de iniciar el rellenado. C.- Aplicación del lecho de Sal en Pozos y Zanjas 4.2 Ejecución de las Excavaciones y Preparación
- 39. 4.3 Rellenado y Colocación del Electrodo Rellenado del Pozo Iniciado el vaciado se coloca el electrodo vertical. Al alcanzar (1,2 m) se hace una nueva impregnación y se esparce un Collar de Sal. A los (2,3 m) se hará la impregnación final. Rellenado de la Zanja Se inicia el vaciado hasta alcanzar 0,2 m. Se coloca el electrodo. Se continúa el Rellenado hasta 0,5 m; y luego se hace la impregnación final.
- 40. 4.4 Conexión al Tablero Eléctrico Parte Subterránea Protegida en tubo de PVC - pesado, en una zanja pequeña de 0,40 m de profundidad y 0,30 m de ancho promedio. Parte Externa Protegida en tubo de PVC - estándar Conexiones al Electrodo Empalmes desmontables protegidos con grasa para mantenimiento.
- 41. 4.5 Medida de la Resistencia de Dispersión • Medidas Se utiliza un Telurómetro portátil de 3 ó 4 bornes. • Distancias del Cableado Se determinan con el Radio Equivalente de la Puesta a Tierra. Medidas Electrodos Verticales - Circuito de Corriente: 22 m - Circuito de Potencial: 13,5 m Medidas Electrodos Horizontales: - Circuito de Corriente: 19 m - Circuito de Potencial: 11,7 m
- 42. 4.6 Acabado Exterior y Señalización Acabados Exteriores - Modelo Cerrado (Con caja de registro). - Modelo Abierto (Sin caja de registro). - Modelo Ciego (Totalmente cubierto). Señalización de la Puesta a TIerra - Figura discreta de 0,10 m (ancho) x 0,15 m (largo), a 0,5 m (altura). - Color de fondo Anaranjado, Letras y Símbolo de Puesta a Tierra color Rojo.
- 43. 4.7 Inspecciones, Conservación y Renovación Puestas a Tierra Comerciales Procedimiento similar. Puestas a Tierra Domésticas Consiste en desconectar la grapa de presión, limpiar las superficies en contacto y luego medir la Resistencia de Dispersión del Electrodo desconectado. Renovación de las Puestas a Tierra Cuando la medida de la Resistencia de Dispersión da un resultado mayor a 10 Ohm.