DISENO DE SISTEMA DE PROTECCION ANTE DES

DISEÑO DE SISTEMA DE PROTECCION ANTE DESCARGAS
ATMOSFERICAS SEGÚN NTC 4552 / IEC 62305
DIA - ARMENIA
ELABORADO POR
Ing. Carlos A. Rodriguez C.
BOGOTA D.C.
AGOSTO DE 2013
2
I NDI CE
1
2
3
I NTRODUCCI ON
CONCEPTOS GENERALES
METODOLOGI A DE DI SEÑO
3
3
5
3.1
CARACTERI STI CAS GENERALES DEL PROYECTO
7
3.2
COMPOSI CI ON DEL RI ESGO
7
3.3
SI STEMA DE PROTECCI ÓN I NTERNO
8
3.4
EVALUACI ÓN DE NI VEL DE RI ESGO CON SI PRA
11
4 CONCLUSI ONES
ANEXOS
EVALUACI ON DEL NI VEL DE RI ESGO
( CON SI PRA)
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Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56
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13
13
13
3
1
I NTRODUCCI ON
El presente documento recoge los resultados de los estudios y diseños del sistema de
protección integral contra descargas atmosféricas para la estructura de DIAN - Armenia,
ubicada en Armenia (Quindio), haciendo uso de los métodos, principios y
recomendaciones de la NTC 4552 y la IEC 62305.
Se define el sistema integral de protección contra rayos (SIPRA) como el conjunto de
protecciones externas, protecciones internas y medidas generales de seguridad
requeridas para garantizar que el nivel de riesgo de pérdidas o daños debidos a
descargas atmosféricas en las instalaciones este por debajo de los valores máximos
tolerables.
Una vez efectuado el cálculo del nivel de riesgo ante descargas atmosféricas para la
estructura, se encontró que esta presenta un nivel de riesgo que requiere la
implementación de correctivos, por lo cual SE REQUIERE UN SISTEMA INTEGRAL DE
PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS.
Los detalles del cálculo del nivel de riesgo para las instalaciones pueden consultarse en
el informe de estudio de riesgo correspondiente.
2
CONCEPTOS GENERALES
La mayor incidencia de rayos en el mundo se da principalmente en América tropical,
África Central y el norte de Australia, Colombia se encuentra situada en la zona de
confluencia intertropical por lo cual presenta una de las actividades ceraunicas más altas
del planeta. Por este motivo es de vital importancia contar con formas de protección
contra este fenómeno.
El sistema integral de protección (SIPRA) está conformado por los siguientes
subsistemas:
a. Un sistema de protección externo. Este permite interceptar, conducir y disipar a
tierra la energía del rayo.
b. Un sistema de protección interno. Busca reducir los efectos indirectos sobre las
estructuras o las instalaciones debido a acoples capacitivos o magnéticos. Criterios
de distancias de seguridad, equipotencialización y conexión a tierra.
c. Un sistema de prevención. Para prevenir lesiones a seres vivos o daños en equipos o
sistemas.
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El cálculo del nivel de riesgo permite determinar las medidas requeridas para disminuir
el nivel de riesgo a valores tolerables en caso de ser necesario.
Una protección externa está diseñada para las siguientes funciones:
o Interceptar los impactos directos del rayo a la estructura, utilizando un sistema
de captación.
o Conducir la energía del rayo de manera segura hasta la tierra, utilizando un
sistema de bajantes.
o Dispersar y disipar la energía de la descarga atmosférica dentro del suelo,
utilizando un sistema de puesta a tierra.
La protección interna está diseñada para las siguientes funciones:
o Prevenir los efectos de las sobre-tensiones en los equipos electrónicos y
componentes sensibles, mediante la utilización de DPS en los tableros de
distribución y en las tomas de energía de los equipos.
o Prevenir la formación de chispas peligrosas dentro de la estructura garantizando
la equipotencialidad de los componentes metálicos y las distancias de separación
entre los componentes del SIPRA y otros elementos conductores eléctricos
internos de la estructura.
El tipo y ubicación del SIPRA debe estudiarse cuidadosamente en el diseño, para lograr
un sistema seguro a un mínimo costo. De esta manera se hace más fácil manejar los
aspectos estéticos y la efectividad del sistema de protección con un mínimo esfuerzo.
La metodología para determinar las características que se requieren para obtener una
protección adecuada hace necesario una evaluación del nivel de riesgo y
posteriormente, si el nivel de riesgo obtenido lo requiere, proponer las adecuaciones
para reducirlo a un valor tolerable.
Una vez efectuado este análisis para la estructura del presente proyecto, se determinó
que este PRESENTA UN NI VEL DE RI ESGO SUPERI OR AL ESTABLECI DO POR LA
NORMA, por lo cual SI se requiere la implementación de sistemas de protección
integral SIPRA.
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METODOLOGI A DE DI SEÑO
En el diseño del sistema de protección integral contra descargas atmosféricas para las
instalaciones de DI AN – Armenia se aplicó la metodología general descrita a
continuación:
1. Recorrido de técnico de reconocimiento de las instalaciones para identificar las
condiciones de riesgo existentes, las características constructivas de las estructuras,
acometidas de servicios y las condiciones generales del entorno.
2. Recopilación de información acerca de los sistemas eléctricos y electrónicos y las
redes existentes, planos arquitectónicos, diagramas unifilares etc.
3. Determinación de las protecciones y de las medidas de seguridad requeridas para las
instalaciones bajo estudio de acuerdo con los resultados obtenidos en el cálculo del
nivel de riesgo ante descargas atmosféricas.
4. El diseño del sistema de apantallamiento contra descargas atmosféricas parte del
cálculo del nivel de riesgo, esta vez implementando medidas de protección tales
como sistemas de alarma, sistemas de protección contra incendios etc.
5. Especificación y detalle de las protecciones y las medidas de seguridad calculadas,
de acuerdo con las exigencias normativas y las condiciones de instalación.
Las medidas de protección tienen como objeto, reducir el riesgo asociado a cada tipo de
daño.
La selección de las medidas de protección más adecuadas debe hacerla el diseñador
distribuyendo cada componente del riesgo en el riesgo total R y teniendo en cuenta los
aspectos técnicos y económicos de las diferentes medidas de protección.
Deben identificarse los parámetros críticos al objeto de determinar las medidas más
eficaces para reducir el riesgo R. Para cada tipo de pérdidas hay distintas medidas de
protección que, individualmente o combinadas, cumplen con la condición R ≤ RT. La
solución que se adopte debe hacerse teniendo en cuenta los aspectos técnicos y
económicos. Un procedimiento simplificado para la selección de las medidas de
protección está indicado en el diagrama mostrado a continuación para estructuras. En
cualquier caso, el instalador o el proyectista debería identificar los componentes del
riesgo más críticos y reducirlos, teniendo en cuenta también los aspectos económicos.
Una vez calculado el nivel de riesgo con la implementación de medidas de protección se
procede al diseño y especificación de los sistemas de protección requeridos, ya sean
externos y/o internos, cuyas características están determinadas por el nivel de
protección definidas en el cálculo del nivel de riesgo.
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Procedimiento para seleccionar las medidas de protección
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3.1 CARACTERI STI CAS GENERALES DEL PROYECTO
Las características generales del proyecto (dimensiones de las instalaciones bajo estudio
(DIAN - ARMENIA), tipo y características de las acometidas de servicios, condiciones de
localización, uso y seguridad de las estructuras etc.), fueron definidas en el informe de
Estudio de Riesgo por lo cual no es necesario repetirlas en este punto, sin embargo,
pueden ser consultadas en el ANEXO 1.
3.2 COMPOSI CI ON DEL RI ESGO
Para reducir los índices de nivel de riesgo a valores tolerables se requiere inicialmente
determinar cuáles son los factores que más inciden sobre el mismo. Por lo anterior, se
presenta a continuación la composición del riesgo en relación con la fuente de daño:
COMPOSICION DEL RIESGO R1 EN RELACION CON LA FUENTE DE DAÑO
Simbolo
RD
RI
Descripción
Riesgo para una estructura por descargas en la estructura
Riesgo para una estructura por descargas no directas en la
estructura
TOTAL
Referencia
IEC 62305
Zona 1
TOTAL
4.3.1
1,76E‐06
1,76E‐06
4.3.1
1,13E‐05
1,13E‐05
1,31E‐05
1,31E‐05
Con lo mostrado en el cuadro anterior, se tiene que los mayores efectos se presentan
por RI (Riesgo por descargas no directas en la estructura), el cual representa el 86% del
valor total.
Siendo RI= RM + RU + RV + RW + RZ
Se muestra a continuación su composición:
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RV(P)
COMPOSICIÓN DEL RIESGO RU POR DESCARGAS NO DIRECTAS
Descripción
Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por
tensiones de contacto en el interior de la estructura,
debidas a la corriente inyectada en una línea que entra en la
estructura (Servicio de Energía)
Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por
tensiones de contacto en el interior de la estructura,
debidas a la corriente inyectada en una línea que entra en la
estructura (Servicio de Comunicaciones)
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente
del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o
explosión generados por chispas peligrosas producidas,
generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes
metálicas). Servicio de energía.
RV(T)
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente
del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o
explosión generados por chispas peligrosas producidas,
generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes
metálicas). Servicio de comunicaciones.
Simbolo
RU(P)
RU(T)
TOTAL
Zona 1
TOTAL
0,00E+00
0,00E+00
1,13E‐08
1,13E‐08
0,00E+00
0,00E+00
1,13E‐05
1,13E‐05
1,13E‐05
1,13E‐05
Lo anterior nos permite concluir que las medidas para reducir el nivel de riesgo deben
enfocarse a la implementación de medidas que disminuyan el efecto de posibles
descargas en la línea de entrada de energía y comunicaciones.
3.3 SI STEMA DE PROTECCI ÓN I NTERNO
Atendiendo los resultados obtenidos, la primera alternativa para reducir el nivel de
riesgo es la instalación de un sistema de DPS’s en las líneas de entrada tanto de
comunicaciones como de potencia.
Los dispositivos de protección contra sobre tensiones pueden evitar los daños causados
por la mayoría de las sobre tensiones de energía. Existen dos clases:
o Dispositivo de protección contra sobre tensiones de entrada de servicio, el cual se
monta en o cerca del servicio eléctrico entrante, en celdas, tableros y paneles de
distribución.
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o Dispositivo de protección contra sobre tensiones de punto de uso, el cual se
utiliza en el equipo electrónico que se quiere proteger e incluye la clase de
protectores contra sobre tensión que se enchufa en un tomacorriente de pared.
Para una instalación como la estudiada se recomienda un sistema de protección mínimo
conformado por los siguientes elementos:
1. Un dispositivo de protección contra sobre tensiones de entrada de servicio que
proteja la línea de energía eléctrica entrante, ubicado en el tablero general de
distribución.
2. Dispositivos de protección contra sobre tensiones en los tableros secundarios de
distribución.
Dispositivos de protección contra sobre tensiones de punto de uso con una tensión de
fijación de 120 voltios en todos los artefactos eléctricos y electrónicos costosos, tales
como televisores, vídeo grabadores, estéreos y computadoras; todos tienen circuitos
electrónicos susceptibles a las sobrecargas de energía. La decisión de instalar
dispositivos en este nivel dependerá de la consideración del costo de la implementación
versus el costo de los equipos sensibles a proteger.
Con este sistema de protección se busca limitar:
 las sobretensiones debidas a las descargas atmosféricas en la estructura
producidas por acoplamientos resistivos e inductivos;
 las sobretensiones debidas a las descargas atmosféricas en las proximidades de
la estructura producidas por acoplamientos capacitivos;
 las sobretensiones transmitidas por las líneas conectadas a la estructura debidas
a descargas atmosféricas en o en las proximidades de la estructura;
 el acoplamiento directo del campo magnético con los sistemas internos.
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Ubicación de protecciones internas contra sobretensiones (referencia catalogo OBO)
La selección de los DPS se hace teniendo en cuenta el nivel de protección requerido por
la instalación, de acuerdo con la NTC 4552-2 y aplicando el cuestionario del estándar
IEEE C 62.41, las siguientes son las consideraciones generales a tener en cuenta:
En el tablero principal:
Modos de protección directa: F-T, N-T, indirecta: F-F, F-N
Tipo de conexión: paralelo
Tensión de operación: 270 V
BIL: 4 KV
Nivel de protección IV
Nivel de exposición: C (IEC/IEEE)
Corriente de operación: 160 – 250 KA
En los tableros secundarios ( T. Regulado y otros donde se considere la
conexión de cargas o equipos sensibles) :
Modos de protección directa: F-T, N-T, indirecta: F-F, F-N
Tipo de conexión: paralelo
Tensión de operación: 270 V
BIL: 4 KV
Nivel de protección IV
Nivel de exposición: A (IEC/IEEE)
Corriente de operación: 80 – 120 KA
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En los ANEXOS 8 y 9 se muestra los cuestionarios completos según el estándar IEEE
C62.41.
Igualmente, se debe instalar un DPS para protección en la(s) línea(s) telefónica
entrante.
3.4 EVALUACI ÓN DE NI VEL DE RI ESGO CON SI PRA
A continuación se presenta los resultados de la evaluación de riesgo, una vez
implementadas las medidas sugeridas en el numeral 3.2:
RESUMEN GENERAL DEL NIVEL DE RIESGO RESULTANTE
Simbolo
R1
R2
R3
Referencia
IEC 62305
Riesgo de pérdida de vidas humanas en una estructura
4.2.1;4.3
Riesgo de pérdida de servicios públicos en una estructura
4.2.1;4.3
Riesgo de pérdida de patrimonio cultural en una estructura 4.2.1;4.3
Descripción
Zona 1
TOTAL
2,10E‐06
0,00E+00
0,00E+00
2,10E‐06
0,00E+00
0,00E+00
CONCLUSIÓN
Simbolo
R1
R2
R3
4
Control de riesgo
OK!!! RIESGO CONTROLADO
OK!!! RIESGO CONTROLADO
OK!!! RIESGO CONTROLADO
Riesgo
Tolerable
1,00E‐05
1,00E‐03
1,00E‐03
CONCLUSI ONES
A continuación se presenta el resumen de los principales aspectos obtenidos para el
diseño del SIPRA:
1. Se suministra el formulario conteniendo las variables necesarias para la valoración de
riesgo y el diseño del sistema de protección integral contra descargas atmosféricas.
La información contenida en este formulario se revisa y acepta por parte del cliente.
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2. Las memorias completas de cálculo del proyecto se pueden consultar en los
respectivos ANEXOS consignados a continuación.
3. Se deberá instalar DPS’s tanto en la línea de potencia como de comunicaciones,
acorde con las especificaciones suministradas en el numeral 3.3.
4. En los anexos 8 y 9 se incluye los formularios de evaluación y selección de DPS
obtenidos en el numeral 3.3.
5. No se requiere sistema de protección externo. A pesar de lo anterior, y en caso que
el cliente lo solicite, se suministrará el diseño del sistema de protección externo
contra rayos, incluyendo las especificaciones constructivas adicionales que requiera
su implementación.
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ANEXOS
EVALUACI ON DEL NI VEL DE RI ESGO
( CON SI PRA)
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ANEXO 1 ‐ DATOS DE ENTRADA
EVALUACION DE RIESGO
ESTRUCTURA: DIAN ARMENIA
1. DATOS DE LA ESTRUCTURA
Zona 1: Unica
29
Largo [m]
19
Ancho [m]
20
Alto [m]
Ubicación relativa: Objeto rodeado de objetos o árboles de igual altura o menor
Dias tormentosos al año:
92,965
2,00 [rayos/km²‐año]
DDT:
Marmol, ceramica (Rcontacto 1 ‐ 10 KOhm)
Tipo de suelo interior:
Marmol, ceramica (Rcontacto 1 ‐ 10 KOhm)
Tipo de suelo exterior:
379
Resistividad del suelo:
Ancho de la malla de la pantalla espacial o de la malla de los conductores de bajada, o también la
distancia entre las columnas metálicas de la estructura, o la distancia entre la armadura de
Desconocido o no tiene
hormigón armado, cuando actúan como SPCR natural.
10
w [m]:
Exposición de personas a
Personas dentro de la estructura
tensiones de paso y
Personas fuera de la estructura
contacto
Uso de la estructura: Oficina
Pérdidas por fallos en
No hay pérdidas de vidas humanas por fallas en los servicios
sistemas internos:
Riesgo de incendio: Objeto aislado: sin objetos en la vecindad
Clase especial de riesgo: Sin riesgo especial
Servicios públicos: No hay servicios públicos escenciales en la estructura
Existen perdidas de patrimonio cultural irremplazable?
Si
Costos indeterminados?
Si
Costo medio de las posibles pérdidas de la estructura ($):
Costo total de la estructura ($):
Posible pérdida de animales:
Si
Variables para determinación de pérdidas de vidas humanas:
Indeterminado:
Número medio de posibles personas en peligro:
Número total de personas previstas:
Tiempo en horas al año de exposición:
ANEXO 1 ‐ DATOS DE ENTRADA
EVALUACION DE RIESGO
ESTRUCTURA: DIAN ARMENIA
Zona 1: Unica
2. DIMENSIONES Y CARACTERISTICAS DE SERVICIOS Y ESTRUCTURAS ADYACENTES
Energía
Largo [m]
0
Ancho [m]
0
Alto [m]
0
Ubicación relativa
estructura: No Aplica
Transformador: Con transformador
Tipo de ambiente: Urbano (edificaciones entre 10m y 20m)
Tipo de acometida: Subterranea
Longitud acometida [m]
Tramo subterraneo:
50
Tramo Aereo:
0
Altura de los conductores
del servicio:
0
Ubicación relativa de la
No Aplica
linea:
Apantallamiento de la linea
de entrada
Sin apantallar
Pantalla y equipo conectados a la barra equipotencial
Coordinación adoptada
DPSs para SIPRA clase III‐IV
para los DPS:
DPSs cumplen requerimientos de equipotencialización de
la NTC 4552‐3 o IEC 62305‐3
Cables no apantallados ‐ con lazos pequeños.
Caracteristica del cableado
interno:
Tensión soportable al
impulso tipo rayo[kV]:
cableados en conductos metálicos continuos conectados
en ambos extremos a la barra equipotencial
2,5
ANEXO 1 ‐ DATOS DE ENTRADA
EVALUACION DE RIESGO
ESTRUCTURA: DIAN ARMENIA
Zona 1: Unica
Comunicaciones
Largo [m]
0
Ancho [m]
0
0
Alto [m]
Ubicación relativa
No Aplica
estructura:
Transformador: Sin transformador (o con autotransformador)
Tipo de ambiente: Urbano con edificaciones altas (mas de 20m)
Tipo de acometida: Aerea
Longitud acometida [m]
Tramo subterraneo:
0
Tramo Aereo:
1000
Altura de los conductores
del servicio:
10
Ubicación relativa de la
Objeto aislado: sin objetos en la vecindad
linea:
Apantallamiento de la linea
de entrada
Sin apantallar
Pantalla y equipo conectados a la barra equipotencial
Coordinación adoptada
DPSs para SIPRA clase III‐IV
para los DPS:
DPSs cumplen requerimientos de equipotencialización de
la NTC 4552‐3 o IEC 62305‐3
Cables no apantallados ‐ con lazos pequeños.
Caracteristica del cableado
interno:
Tensión soportable al
impulso tipo rayo[kV]:
cableados en conductos metálicos continuos conectados
en ambos extremos a la barra equipotencial
1,5
ANEXO 1 ‐ DATOS DE ENTRADA
EVALUACION DE RIESGO
ESTRUCTURA: DIAN ARMENIA
3. INFORMACION DE LOS SISTEMAS DE PROTECCION
Medidas de protección
existentes por daños por
tensiones de paso y
contacto
Nivel de protección contra
rayos (SPCR):
Zona 1: Unica
Aislamiento eléctrico de bajantes expuestas (ej. Al menos 3mm de polietileno)
Equipotencialización efectiva del suelo
Avisos de advertencia
Uso de refuerzos estructurales como bajantes
No protegida
Medidas de protección para reducir efectos por fuego:
Riesgo de explosión o Sin medidas de prevención
ANEXO 2 ‐ NUMERO ANUAL DE EVENTOS PELIGROSOS
Ng
Simbolo
2
Densidad de descargas a tierra [1/Km /año]
Descripción
NL(T)
Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de un servicio
Subterraneo (Potencia)
Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de un servicio Aereo
(Potencia)
Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de un servicio
Subterraneo (Comunicaciones)
Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de un servicio Aereo
(Comunicaciones)
Número de sucesos peligrosos por descargas en un servicio ‐ subterraneo
(Energía)
Número de sucesos peligrosos por descargas en un servicio ‐ Aereo
(Energía)
Número de sucesos peligrosos por descargas en un servicio ‐ subterraneo
(Comunicaciones)
Número de sucesos peligrosos por descargas en un servicio ‐ Aereo
(Comunicaciones)
NM
Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de una estructura
Ni'(P)
Ni(P)
Ni'(T)
Ni(T)
NL'(P)
NL(P)
NL'(T)
A.1
1,0
Referencia
IEC 62305
Zona 1
A.5
9,73E‐04
0,00E+00
0,00E+00
0,00E+00
A.4
0,00E+00
0,00E+00
‐
0,1128
A.3
0,4242
ANEXO 3 ‐ CALCULO ÁREAS EFECTIVAS
Simbolo
Ad
Ad/a(P)
Ad/a(T)
Ad'
Ai(P)
Ai'(P)
Ai(T)
Ai'(T)
Descripción
Superficie de captación de descargas de una estructura aislada
Superficie de captación de descargas de una estructura de servicio (energía)
adyacente aislada
Superficie de captación de descargas de una estructura de servicio
(Comunicación) adyacente aislada
Superficie de captación de descargas correspondiente a un saliente del
techo
Superficie de captación de descargas cerca de un servicio Aereo (Energía)
Superficie de captación de descargas cerca de un servicio Subterraneo
(Energía)
Superficie de captación de descargas cerca de un servicio Aereo
(Comunicaciones)
Superficie de captación de descargas cerca de un servicio Subterraneo
(Comunicaciones)
Al'(T)
Superficie de captación de descargas en un servicio subterraneo (Energía)
Superficie de captación de descargas en un servicio Aereo (Energía)
Superficie de captación de descargas en un servicio subterraneo
(Comunicaciones)
Al(T)
Am
Superficie de captación de descargas en un servicio Aereo (Comunicaciones)
Zona de influencia de las descargas cerca de una estructura
Al'(P)
Al(P)
Referencia
Zona 1
IEC 62305
A.2
1,76E+04
‐
‐
A.2.1
A.4; tabla
A.3
2,43E+04
1,00E+06
A.4; tabla
A.3
A.3
56400
220901
ANEXO 4 ‐ VALORACIÓN DE PROBABILIDADES DE DAÑOS
Simbolo
PA
PB
PC(P)
PC(T)
PLD(P)
PLD(T)
PLI(P)
PLI(T)
PM(P)
PM(T)
PMS(P)
PMS(T)
PSPD(P)
PSPD(T)
PU(P)
PU(T)
PV(P)
PV(T)
PW(P)
PW(T)
PX
PZ(P)
PZ(T)
Descripción
Probabilidad de daños a seres vivos (descargas en la estructura)
Referencia
IEC 62305
6.2; tabla 8
6.2; tabla 8
Probabilidad de daños físicos en una estructura (descargas en la estructura)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos de energía (descargas en la
6.2; tabla 8
estructura)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos de comunicaciones (descargas en
0
la estructura)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Energía (descargas en los
B.5; B.6; B.7
servicios conectados)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Comunicaciones (descargas en
0
los servicios conectados)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cerca de los servicios
B.8
Energía conectados)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cerca de los servicios
0
Comunicacion conectados)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Energía (descargas cerca de una
6.3; tabla 8
estructura)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Comunicaciones (descargas
0
cerca de una estructura)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Energía (con medidas de
B.4
protección)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Comunicacion (con medidas de
0
protección)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos o de un servicio (Energía) con
B.3; B.4
dispositivos de protección contra sobretensiones instalados
Probabilidad de fallo de los sistemas internos o de un servicio
(Comunicaciones) con dispositivos de protección contra sobretensiones
0
instalados
Probabilidad de daños a seres vivos (descargas en un servicio Energia
6.4; tabla 8
conectado)
Probabilidad de daños a seres vivos (descargas en un servicio Comunicaciones
0
conectado)
Probabilidad de daños físicos en una estructura (descargas en un servicio de
6.4; tabla 8
energía conectado)
Probabilidad de daños físicos en una estructura (descargas en un servicio de
0
comunicaciones conectado)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas en un servicio Energía
6.4; tabla 6
conectado)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas en un servicio
0
Comunicaciones conectado)
Probabilidad de daño en una estructura
6,1
Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cerca de un servicio
6.5; tabla 8
Energía conectado)
Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cerca de un servicio
0
Comunicación conectado)
Zona 1
1,0000
1,000
0,030
0,030
1
1
0,4
1
0,030
0,030
0,75
0,92
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0
0,03
0,03
ANEXO 5 ‐ CÁLCULO DE PÉRDIDAS
PERDIDAS DE VIDAS HUMANAS
Simbolo
Lt
Lf
Lo
LA
LB
LC
LM
LU
LV
LW
LZ
Descripción
Pérdidas de vidas humanas por daños causados por tensiones de paso y de
contacto
Pérdidas de vidas humanas en una estructura por daños físicos
Pérdidas de vidas humanas en una estructura por fallo de los sistemas
internos
Referencia
IEC 62305
Zona 1
C.1
1,00E‐04
C.1
1,00E‐02
C.1
6.2; tabla 8
Pérdidas de vidas humanas relacionadas con los daños en seres vivos
Pérdidas de vidas humanas en una estructura relacionadas con los daños
6.2; tabla 8
físicos (descargas en la estructura)
Pérdidas de vidas humanas relacionadas con el fallo de los servicios internos
6.2; tabla 8
(descargas en la estructura)
Pérdidas de vidas humanas relacionadas con el fallo de los servicios internos
6.3; tabla 8
(descargas cerca de la estructura)
Pérdidas de vidas humanas relacionadas con los daños en seres vivos
6.4; tabla 8
(descargas en un servicio)
Pérdidas de vidas humanas en una estructura por daños físicos (descargas en
6.4; tabla 8
un servicio)
Pérdidas de vidas humanas relacionadas con el fallo de los sistemas internos
6.4; tabla 8
(descargas en un servicio)
Pérdidas de vidas humanas relacionadas con el fallo de los sistemas internos
6.5; tabla 8
(descargas cerca de un servicio)
1,00E‐07
1,00E‐04
1,00E‐07
0,0001
ANEXO 5 ‐ CÁLCULO DE PÉRDIDAS
PERDIDAS ECONOMICAS
Simbolo
Lt
Lf
Lo
LA
LB
LC
LM
LU
LV
LW
LZ
Descripción
Pérdidas económicas por daños causados por tensiones de paso y de
contacto
Pérdidas económicas en una estructura por daños físicos
Pérdidas económicas en una estructura por fallo de los sistemas internos
Pérdidas económicas relacionadas con los daños en seres vivos
Pérdidas económicas en una estructura relacionadas con los daños físicos
(descargas en la estructura)
Pérdidas económicas relacionadas con el fallo de los servicios internos
(descargas en la estructura)
Pérdidas económicas relacionadas con el fallo de los servicios internos
(descargas cerca de la estructura)
Pérdidas económicas relacionadas con los daños en seres vivos (descargas
en un servicio)
Pérdidas económicas en una estructura por daños físicos (descargas en un
servicio)
Pérdidas económicas relacionadas con el fallo de los sistemas internos
(descargas en un servicio)
Pérdidas económicas relacionadas con el fallo de los sistemas internos
(descargas cerca de un servicio)
Referencia
IEC 62305
Zona 1
1,00E‐04
0,2
0,01
1,00E‐07
2,0E‐03
0,01
0,01
1,00E‐07
2,0E‐03
0,01
0,01
ANEXO 6 ‐ COMPONENTES DE RIESGO CALCULADAS
COMPONENTES DE RIESGO DE PERDIDA DE VIDA HUMANA ‐ R1
Simbolo
RA
RB
RC
RM
RU(P)
RU(T)
RV(P)
RV(T)
RW(P)
RW(T)
RZ(P)
RZ(T)
Descripción
Referencia
IEC 62305
Relacionado con daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto y de
paso en una zona de hasta 3 m exterior a la estructura
4.2.2
Relacionado con los daños físicos producidos por chispas peligrosas en el interior
de la estructura, causantes de fuegos o de explosiones que también pueden
afectar al ambiente
4.2.2
Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR ‐ Descargas en
una estructura
4.2.2
Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR ‐ Descargas
cerca de una estructura
4.2.3
Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto
en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que
entra en la estructura (Servicio de Energía)
4.2.4
Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto
en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que
entra en la estructura (Servicio de Comunicaciones)
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida
a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas
peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de energía. 4.2.4
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida
a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas
peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de
comunicaciones.
Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas
en las líneas que entran en la estructura. Servicio de energía.
4.2.4
Zona 1
1,762E‐09
1,762E‐06
3,384E‐10
3,384E‐07
Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas
en las líneas que entran en la estructura. Servicio de comunicaciones.
Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones
inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de
Energía.
4.2.5
Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones
inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de
comunicaciones.
COMPONENTES DE RIESGO DE PERDIDA DE SERVICIO PUBLICO ‐ R2
Simbolo
RB
RC
RM
RV(P)
RV(T)
RW(P)
RW(T)
RZ(P)
RZ(T)
Descripción
Referencia
IEC 62305
Relacionado con los daños físicos producidos por chispas peligrosas en el interior
de la estructura, causantes de fuegos o de explosiones que también pueden
afectar al ambiente
4.2.2
Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR
4.2.2
Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR
4.2.3
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida
a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas
peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de energía. 4.2.4
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida
a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas
peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de
comunicaciones.
Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas
en las líneas que entran en la estructura. Servicio de energía.
4.2.4
Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas
en las líneas que entran en la estructura. Servicio de comunicaciones.
Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones
inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de
Energía.
Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones
inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de
comunicaciones.
4.2.5
Zona 1
ANEXO 6 ‐ COMPONENTES DE RIESGO CALCULADAS
COMPONENTES DE RIESGO DE PERDIDA DE PATRIMONIO CULTURAL ‐ R3
Simbolo
RB
RV(P)
RV(T)
Descripción
Referencia
IEC 62305
Zona 1
Relacionado con los daños físicos producidos por chispas peligrosas en el interior
de la estructura, causantes de fuegos o de explosiones que también pueden
afectar al ambiente
4.2.2
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida
a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas
peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de energía.
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida
a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas
peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de
comunicaciones.
COMPONENTES DE RIESGO DE PERDIDA DE VALOR ECONOMICO ‐ R4
Simbolo
Descripción
Referencia
IEC 62305
RU(P)
Relacionado con daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto y de
paso en una zona de hasta 3 m exterior a la estructura
4.2.2
Relacionado con los daños físicos producidos por chispas peligrosas en el interior
de la estructura, causantes de fuegos o de explosiones que también pueden
afectar al ambiente
4.2.2
Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR
4.2.2
Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR
4.2.3
Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto
en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que
entra en la estructura (Servicio de Energía)
4.2.4
RU(T)
Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto
en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que
entra en la estructura (Servicio de Comunicaciones)
RA
RB
RC
RM
RV(P)
RV(T)
RW(P)
RW(T)
RZ(P)
RZ(T)
3,524E‐05
1,041E‐05
2,507E‐04
3,384E‐10
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida
a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas
peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de energía. 4.2.4
Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida
a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas
peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la
estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de
comunicaciones.
Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas
en las líneas que entran en la estructura. Servicio de energía.
4.2.4
Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas
en las líneas que entran en la estructura. Servicio de comunicaciones.
Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones
inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de
Energía.
Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones
inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de
comunicaciones.
Zona 1
6,768E‐06
3,384E‐05
2,920E‐07
4.2.5
‐3,384E‐05
ANEXO 7 ‐ DATOS DE SALIDA
RESUMEN GENERAL DEL NIVEL DE RIESGO RESULTANTE
Simbolo
R1
R2
R3
Descripción
Riesgo de pérdida de vidas humanas en una estructura
Riesgo de pérdida de servicios públicos en una estructura
Riesgo de pérdida de patrimonio cultural en una estructura
Referencia
IEC 62305
4.2.1;4.3
4.2.1;4.3
4.2.1;4.3
CONCLUSIÓN
Simbolo
R1
R2
R3
Control de riesgo
OK!!! RIESGO CONTROLADO
OK!!! RIESGO CONTROLADO
OK!!! RIESGO CONTROLADO
Riesgo
Tolerable
1,00E‐05
1,00E‐03
1,00E‐03
Zona 1
TOTAL
2,10E‐06
0,00E+00
0,00E+00
2,10E‐06
0,00E+00
0,00E+00
ANEXO 8 - GUIA DE SELECCIÓN DE TVSS SEGÚN IEEE C 62.41
CATEGORIAS Y NIVEL DE EXPOSICIÓN
TABLEROS PRINCIPALES DE DISTRIBUCIÓN
PUNTAJE
1 Ubicación geográfica de la aplicación
Dias de tormenta al año - Nivel ceraunico
30 o más
18
Urbano
1
Construcción
Altura mediana
6
4 Tipo de acometida
Independiente
1
Escasos
1
Medios
11
Moderada
11
C
3
2 Ubicación respecto a otras actividades
Ambiente
3 Ubicación respecto a otras construcciones
5 Histórico de disturbios
Acometida
6 Importancia del equipo a proteger
Equipos
7 Costo de reparación del equipo(s) dañado(s)
Reparación
8 Nivel de exposicion
PUNTAJE TOTAL
DISPOSITIVO SELECCIONADO (KA)
49
160-250
ANEXO 8 - GUIA DE SELECCIÓN DE TVSS SEGÚN IEEE C 62.41
CATEGORIAS Y NIVEL DE EXPOSICIÓN
TABLEROS SECUNDARIOS DE DISTRIBUCIÓN
PUNTAJE
1 Ubicación geográfica de la aplicación
Dias de tormenta al año - Nivel ceraunico
30 o más
18
Urbano
1
Construcción
Altura mediana
6
4 Tipo de acometida
Independiente
1
Escasos
1
Medios
11
Moderada
11
B
2
2 Ubicación respecto a otras actividades
Ambiente
3 Ubicación respecto a otras construcciones
5 Histórico de disturbios
Acometida
6 Importancia del equipo a proteger
Equipos
7 Costo de reparación del equipo(s) dañado(s)
Reparación
8 Nivel de exposicion
PUNTAJE TOTAL
DISPOSITIVO SELECCIONADO (KA)
49
80-120