NMX-J-549-ANCE-2005

Fundamentos de Protección .
Puesta a tierra base para una
adecuada calidad de energía
QUERETARO 2012
Problemática
Vivimos en un mundo cada día más inmerso en la tecnología, donde
computadoras, equipos de comunicaciones y el avance en el
mundo de la tecnología hace que busquemos menores tamaños,
mayores capacidades, mejor desempeño y nuevos materiales, lo
que nos da como resultado que los equipos se hagan más
susceptibles a las perturbaciones de la energía que los alimenta.
Pensando en esta tecnología y el proteger tanto a estos equipos
como a sus usuarios, TOTAL GROUND desarrolla soluciones de
calidad de energía, ofreciendo sistemas y soluciones integrales.
Normatividad
Normas – Estándares – Recomendaciones
Nacionales:
NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas (Utilización).
NOM-022-STPS-2008, Electricidad Estática en los Centros de Trabajo.
NMX-J-549-ANCE-2005, Sistema de Protección vs. Tormentas Eléctricas
Especificaciones, Materiales y Métodos de Medición.
NRF-011-CFE-2004. Subestaciones
Internacionales:
NFPA 780, Standard for the Installation of Lightning Protection Systems.
EIA/TIA 607, Grounding and Bonding Requirements for Telecommunications.
EIA/TIA 942, Telecomunication Infrastructure Standard for Data Centers.
IEEE 142, Grounding of Industrial and Comercial Power Systems.
IEEE 1100, Powering and Grounding Electronic Equipment.
IEEE Std. 80-20 Guide for Safety in AC Substation Grounding
NOM es Obligatoria.
SOLUCIONES PARA EDIFICIOS MEDIANOS Y
GRANDES
Classified - Confidential
Por qué es importante el concepto
calidad de energía
 Es importante dentro del medio de
la
generación,
transmisión, distribución y
consumo de
energía
poder
definir
conceptos
que permitan un adecuado
entendimiento sobre la importancia de tener
una instalación con el cumplimiento del marco
normativo que garantiza la utilización eficiente
de la energía.
¿Por qué es importante la protección?
Equipo sofisticado
Buena calidad de
energía
Equipo para el
mejoramiento de la
calidad de energía
Buena infraestructura
para el funcionamiento
ideal
Conmutador,
switches equipo
especializado de
telecomunicaciones
Voltaje estable,
Frecuencia constante,
mínimas perturbaciones
Pararrayos,
supresores,
reguladores, filtros
de armónicos, UPS
Sistemas de
tierra física
www.totalground.co
Objetivo
Calidad del Servicio en las instalaciones a través de los
Sistemas de Puesta a Tierra
Proporcionar Seguridad a las Personas.
Proteger Infraestructura.
Equipos.
Garantiza la operación de protecciones.
Estabiliza el Voltaje al establecer un potencial de referencia.
Disipa la corriente del rayo.
Limita sobretensiones transitorias.
Drena cargas estáticas.
Problemática
¿Para qué sirve?
Proporciona una trayectoria de conducción de las
corrientes que se deben drenar a tierra.
Falla
Descarga Atmosférica
Sobre-corriente Transitoria
Electricidad Estática
Norma NMX-J-549 ANCE-2005
SPTE
Sist ema de prot ección
cont ra t orment as eléct ricas
Sección 4.2
RIESGO
Valoración de riesgo
No
Inst alación
de un
SEPTE
Si
Sección 4.3.2
Terminales aéreas
Tipo ubicación y alt ura
Sección 4.3.3
Conductores de bajada
Tipo cant idad y ubicación
Sección 4.3
SEPTE
Sección 4.3.4
SPT
Sist ema de puest a a t ierra
Sección 4.4.1
UE
Unión equipot encial
Sección 4.4
SIPTE
Sección 4.4.2
Puesta a tierra (N)
Punt os de conexión (normal)
Sección 4.4.3
SSTT
Supresores de
sobret ensión t ransit oria
Memoria técnica
Problemática
¿Qué es la tierra física?
Conductores que interconectan
elementos metálicos, equipos y circuitos
eléctricos con otros elementos metálicos
enterrados.
Elementos enterrados…
Se les denomina electrodos.
Electrodos Naturales:
Los no fabricados para este fin.
Se deben interconectar.
Suelen ser…
Mallas
Varillas
Placas
Tubos
Componentes
Resistencia del Electrodo y Conexiones
Los electrodos pueden ser:
Varillas
Tubos
Placas
Mallas
Masas de metal
Estructuras
Otros
Características:
Metálicos.
Baja Resistencia de
Puesta a Tierra.
No Contaminante.
Unidos por Soldadura.
Verticales
Horizontales
Naturales
Formados por los
cimientos de las
estructuras y
metales enterrados.
Cobre , Acero,
Acero inoxidable
aleación 304
Tabla 14 NMX-J549-ANCE-2005
NMX-J-549-ANCE-2005
Componentes
de la Resistencia del Sistema de Puesta a Tierra
Resistencias…
1. del Electrodo y Conexiones
2. de Contacto
3. de la Tierra Circundante
Componentes
Resistencia de Contacto
Mejora con el uso de
intensificadores de terreno.
Depende de la superficie de
contacto entre la tierra y el
electrodo.
La superficie de contacto está
dada por la geometría del electrodo.
Resistividad del Terreno
Factores que Intervienen
Tipo de Terreno
Arenoso, Pantanoso, Calizo…
Estratigrafía
Diferentes capas no homogéneas.
La primera capa es muy afectada por el clima.
Granulometría
Tamaño y porosidad de los granos del terreno.
A mayor tamaño de granos, mayor resistividad debido a espacios de aire.
Resistividad del Terreno
Factores que Intervienen
Salinidad
Concentración de sales solubles
Higrometría
Contenido de Agua.
A mayor humedad mayor disolución
de sales. (Electrolito).
Depende de: Nivel Freático,
Temperatura, Época del año
Temperatura
Resequedad por evaporación.
Reducción del flujo electrolítico por
congelación.
Compacidad
Reducir espacios de aire.
Electrodos
Tipos
1. Varilla
2. Rehilete
3. Químico
4. Tubular-Triangular
Sistema Total Ground
¿De qué se compone?
1.
2.
3.
4.
Electrodo Tubular- Triangular
Acoplador del Impedancias
H2Ohm
Accesorios
*según
aplicación
Diferencia de Potencial
Ley de Ohm
I=V/R
Aumento
en
potencial
Diferencia de
potencial = V
Voltaje
Potencial sin
modificación
www.totalground.c
NOM 001 sede 2005 art. 250 Parte H- 81
Ley de Ohm
I=V/R
0=0/R
Aumento
en
potencial
Diferencia de potencial =0
Voltaje = 0
Aumento
en
Potencial
Normatividad
NOM-001-SEDE-2005
250-42. Equipo fijo o conectados de forma permanente.
“Las partes metálicas expuestas y no conductoras de corriente eléctrica del equipo fijo que no
estén destinadas a transportar corriente y que tengan probabilidad de energizarse, deben ser
puestos a tierra…”
250-43. Equipo fijo o conectado de forma permanente-específico.
Deben ser puestos a tierra, independientemente de su tensión eléctrica nominal, las partes
metálicas expuestas y no conductoras de corriente eléctrica del equipo descrito a
continuación ((a) a (j)), y las partes metálicas no destinadas a conducir corriente eléctrica
del equipo y de envolventes descritas en (k) y (l):
a) Armazones y estructuras de tableros de distribución.
b) Órganos de tubos
c) Armazones de motores.
d) Cubiertas de los controladores de motores.
e) Grúas y elevadores.
f) Estacionamientos públicos, teatros y estudios cinematográficos.
g) Anuncios luminosos.
h) Equipo de proyección de películas.
j) Luminarios.
k) Bombas de agua operadas por motor.
l) Ademes metálicos de pozos.
Normatividad
NOM-001-SEDE-2005
250-81 Sistema de Electrodos de Puesta a Tierra.
“Si existen en la propiedad, en cada edificio o estructura perteneciente a la misma, los
elementos (a) a (d) que se indican a continuación y cualquier electrodo de puesta a tierra
prefabricado instalado de acuerdo con lo indicado en 250-83(c) y 250-83(d), deben conectarse
entre sí para formar el sistema de electrodos de puesta a tierra.
NOTA: En el terreno o edificio pueden existir electrodos o sistemas de tierra para equipos de
cómputo, pararrayos, telefonía, comunicaciones, subestaciones o acometida, apartarrayos,
entre otros, y todos deben conectarse entre sí.
a)
b)
c)
d)
Tubería Metálica Subterranea para Agua…
Estructura Metálica del Edificio…
Electrodo Empotrado en Concreto…
Anillo de Tierra… “
250-83 Electrodos Especialmente Construidos.
“…Cuando se use más de un electrodo de puesta a tierra para el sistema de puesta a tierra,
todos ellos (incluidos los que se utilicen como electrodos de puesta a tierra de pararrayos) no
deben estar a menos de 1,8 m de cualquier otro electrodo de puesta a tierra o sistema para
puesta a tierra. Dos o más electrodos de puesta a tierra que estén efectivamente conectados
entre sí, se deben considerar como un solo
sistema de electrodos de puesta a tierra…”
ANSI-J-STD-607-A
Figure 2.1-1 Scope of the standard for large commercial buildings
4.2.1 Componentes requeridos en los Sistemas
de comunicaciones
Barra principal de telecomunicaciones TMGB
Conductor de equipotencialidad o Bonding (TBB) utilizado entre
locales de comunicación o distribución entre niveles con el
objetivo de disminuir las diferencias de potenciales entre
sistemas de telecomunicación.
Barra de tierra para locales de comunicaciones TGB
Barras de tierra
MODELO
TGBUE10
TGBUE11
TGBUE12
TGBUETMBG
TGBUERACK
BARRAS DE UNIÓN
DIMENSIONES CAPACIDAD MÁXIMA
20 X 5.2 cm
1000 A
20 X 7.5 cm
1249 A
20 X 7.5 cm
1999 A
50.8 X 10.16 cm
2000 A
49 X 2.54 cm
550 A
ESPESOR
1/4 "
1/4 "
1/2 "
1/4 "
1/4 "
ANSI-J-STD-607-A , 5.2.5.1
TMGB debe tener como dimensión mínima
de1/4 “ espesor, 10 cm de ancho y largo
variable considerando futuro crecimiento de
la instalación.
5.5.1.1
TGB debe tener una dimensión mínima de
1/4 “ espesor, 5 cm de ancho y largo de
acuerdo a la aplicación y considerando
futuro crecimiento de la instalación
Instalación
Cableado y Conexiones
El borne inferior deberá conectarse
al filtro del electrodo.
Los bornes laterales se conectan a la
estructura del edificio
El borne superior se conecta a la
barra de aplicaciones.
Aplicar spray Antiox
Instalación
Prácticas Recomendadas
Grounding & Bonding
• TIA-942 define las
mejores prácticas
de Grounding and
Bonding para el
Centro de Datos
Estructura del Sistema
ANSI-J-STD-607-A
A otros cuartos…
Estructura del Sistema
ANSI-J-STD-607-A
Estructura del Sistema
ANSI-J-STD-607-A
PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES
Aplicación de
Supresores
NMX-J-549-ANCE
ORÍGENES DE LAS SOBRETENSIONES
EXTERNAS
INTERNAS
El rayo (conducción, inducción)
Los accidentes eléctricos
La interrupción de la alimentación eléctrica
Manejo en la red (operaciones en el sistema eléctrico)
Cargas eléctricas inducidas durante la puesta fuera de
servicio de las maquinas
Soldaduras
Motores
Los acondicionadores de aire
Rayos X
Ascensores y montacargas
Operación de un supresor
Func. normal
Red
Equip.
Sobretensión
Red
"sobre
corriente"
Equip.
Tipos de protección
Clase C:
Clase B:
Clase A:
Instalación exterior y acometida.
Circuitos que van del medidor al panel principal.
Alimentadores y circuitos derivados cortos, tableros de
distribución.
Tomacorrientes para aparatos grandes con cableados cercanos
a la acometida
Tomacorrientes y circuitos derivados largos.
Proyección
Selección
Instalación
Conexiones Suprector
Gracias por su
atención
www.totalground.com
[email protected]
[email protected]
Cel. 5535661550
Electrodo
Varilla
Muy utilizado por su costo y
“facilidad de instalar”.
Varilla de acero recubierta de
cobre.
Propensas a Oxidación,
Sulfatación, Corrosión.
Tiene poca área de contacto.
Por su longitud puede alcanzar
capas húmedas.
Su vida útil relativamente corta.