INFORME MALLA PABELLON BASICA UMCE rev.0

INFORME TÉCNICO
DISEÑO DE MALLA DE PUESTA A TIERRA
“REMODELACION PABELLON BASICA UMCE”
INTERESADO: GRUPO TRECCE
UBICACIÓN: José Pedro Alessandri 540, Ñuñoa, Santiago.
Preparado por:
Alan Martínez
Instalador Eléctrico Clase A
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Resumen sistema de puesta a tierra baja tensión

La malla de puesta a tierra de BT deberá cubrir una superficie de 4 m2 (2 x 2 m.).
Es decir la malla de puesta a tierra posee las siguientes características:
Lado mayor de la malla:
Lado menor de la malla:
Nº retículos lado mayor:
Nº retículos lado menor:
Superficie:
Sección del conductor:
Resistencia de la malla:
2m
2m
3
3
4 m2
67.4 mm2
3,87 [Ω]

Se deberá compactar el terreno libre de piedras y agentes externos, cada 20 cm.
con abundante agua, (pisón manual o hidráulico).

Mediante tratamiento químico debe mejorarse la resistividad del terreno mediante
1 dosis cada 5 metro lineales (Una dosis corresponde a un saco de 7 kg. Aprox.) o
según especificaciones del fabricante (GEM 25 o similar) para disminuir Voltaje de
paso y de contacto máximos admisibles y mejorar resistencia de malla.

Sobre el terreno donde se construirá la malla se recubrirá con tierra vegetal 30 cm.
de profundidad, para disminuir la resistividad del terreno de primera capa, la cual
deberá extenderse a lo menos 20 cm. más allá de los límites de la malla de
puesta a tierra.

Deberá dejarse una cámara de registro para efectos de control de la malla de
puesta a tierra. La cámara de registro deberá construirse de acuerdo a la norma
NCH. 4/2003.
1. Determinación de la Resistividad equivalente del Terreno.
De acuerdo a las mediciones de resistividad realizada, incluidas en el anexo 1 de este
informe el terreno tiene las siguientes características geoeléctricas.
Capa Nº 1: Resistividad = 40 [Ω-m]
Espesor = 0.6 [m]
Capa Nº 2: Resistividad = 2 [Ω-m]
Espesor = 0.18 [m]
Capa Nº 3: Resistividad = INF [Ω-m]
Espesor = INF. [m]
Donde:
ρi: Resistividad de la i-esima capa del terreno. [Ω-m]
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Ei: espesor de la i-esima capa del terreno. [m]
Para el cálculo de la resistividad equivalente del terreno se considera una malla de puesta
a tierra con una superficie de 4 m2, y emplean las siguientes relaciones.
eq (1 m ) 
Fn
  m
n Fi  Fi 1
i1 
i
con F0 = 0
Donde
n = número de capas del terreno.
V
Fi  1   i
 r0



2
r0  r 2  h 2
r: radio del círculo que tiene igual área que la superficie abarcada por la malla de puesta a
tierra.
r
S

S: superficie abarcada por la malla de puesta a tierra. [m2]
h: máxima profundidad de enterramiento de la malla y de las barras verticales, si es el
caso (m).
Vi 2 

1
Ai 
2
Ai2  B

Con:
Ai  q 2  hi2  r02
q 2  2r r  h 
V  4q 2 r02
hi: profundidad de la iesima capa de terreno; medida desde la superficie del suelo. (m).
Para el presente caso:
ρeq= 20,9 [Ω-m] – Malla baja tensión
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Para el cálculo de la resistencia de la malla de puesta a tierra se utilizara la expresión de
Schwuarz que permite determinar la resistencia de un reticulado sin barras.
R MALLA 
 EQ  2 * L
k *L

ln
 1
 k2 

 *L 
h*d
A* B

Donde:
L: longitud total del conductor del reticulado. (metros)
d: diámetro del conductor utilizado en la malla (metros)
A: lado mayor de la malla (metros)
B: lado menor de la malla (metros)
k1  1.43 
k 2  .550 
2.3 * h
 0.044 *
A* B

  0.15 
A* B 
8*h
A
B
 A
 *
A* B  B
h
2. Seguridad de las personas: voltaje de paso y de contacto.
Para el cálculo de voltaje máximos admisibles, se consideran los siguientes datos:
Icc trifasico = 15.000 [A]
Tiempo de operación = 0.2 [seg]
Nivel de tensión: 0.38 [kV]
Tensión de contacto es aquella a la que queda sometida una persona al tocar un equipo
energizado.
La máxima tensión de contacto a que puede quedar sometida una persona se determina
mediante la ecuación:
VC 
116  0.058 * R p
t
Donde:
t : Tiempo de duración del contacto (seg.)
Rp : Resistencia de contacto de un pie con el terreno
Una aproximación aceptada para la tensión de contacto queda determinada por la
siguiente ecuación. La tensión de contacto aproximada deberá ser menor al valor máximo
admisible.
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Km * Ki * *
1 116  0.058 * R p

L
t
El valor de K m y Ki se puede hallar mediante las siguientes ecuaciones:
Km 
1  D2  1  2 5 7

  ln  * * * .... n  2ter min os
ln 
2  16 * h * d    3 6 8

K i  0.65  0.172 * n
Donde:
D : Distancia entre conductores paralelos (m)
h : Profundidad de la malla (m)
d : Diámetro del conductor de la malla (m)
n : Número de conductores del lado mayor de la malla
Voltaje de contacto (mano-pie)= 70 V. > a 289 no sobrepasa límite tolerable.
La tensión de paso corresponde a la elevación de potencial debido a la corriente de
cortocircuito que circula desde la malla al terreno, y aunque a su vez forzara a que circule
una corriente por el cuerpo de una persona que se encuentre parada sobre la malla. La
tensión de paso se determina para una distancia entre puntos a considerar con
separación de 1 metro.
La tensión de paso máxima a que puede quedar sometida una persona se indica en la
siguiente ecuación:
Vp 
116  0.232 * R p
t
La tensión de paso deberá ser menor al valor máximo permisible, estas expresiones
quedan determinadas de la siguiente ecuación:
K S * Ki * *
1 116  0.232 * R p

L
t
Donde:
K s: Factor de proporcionalidad debido a la geometría de la malla
K m: Factor de proporcionalidad debido a la geometría de la malla
K i: Factor de proporcionalidad del terreno en donde se instala la malla
ρ: Resistividad del terreno
I: Corriente dispersada por la malla de tierra
L: Longitud total equivalente de los elementos que conforman la malla, considerando conductores y
mallas
t : Tiempo de operación de las protecciones
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La resistencia de contacto entre un pie y el terreno, es la del calzado de la persona, más
la resistencia de contacto de éste con el terreno. La primera de ellas, se acostumbra
suponerla igual a cero, considerando posibles condiciones de humedad. La resistencia de
contacto de un pie en el terreno se puede determinar aproximadamente aceptando su
equivalencia con una plancha circular de un radio de 8 cm.
Laurent y Heppe han propuesto para esta situación, expresiones que permiten determinar
aproximadamente la resistencia de un electrodo de pequeña dimensiones en comparación
con el espesor del estrato superior. Los valores calculados con estas expresiones son
muy similares, siendo más simple el cálculo con la de Laurent.
Rp 
S
4
1 1
  t
*   * ln S
2 S
 r hS



Donde:
r : 0.08 metros
ρ s : Resistividad del material artificial que cubre el área de la puesta a tierra.
h s : Espesor, normalmente entre 0.10 y 0.15 metros.
ρ t : Resistividad superior del primer estrato natural del terreno.
En la figura se indica, para h s = 0.10 y 0.15 metros, los valores de resistencia R p de
contacto de un pie con el terreno. De ella se desprende que el valor de resistencia de un
pie en el terreno varia, dependiendo de la resistividad del estrato superior del terreno
natural, entre 1.5 y 3 veces ρ s, para h s = 0.10 metros; y entre 2 y 3 veces ρs, para h s =
0.15 metros. Esto difiere del valor constante 3 ρs, tradicionalmente utilizado al no
considerar el efecto del terreno bajo la capa de materia artificial.
Voltaje de Paso (pie-pie)= 56 V. > a 379 no sobrepasa límite tolerable
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ANEXO 1
INFORME TÉCNICO
SONDEO ELÉCTRICO VERTICAL
“REMODELACION PABELLON BASICA UMCE”
INTERESADO: GRUPO TRECCE
UBICACIÓN: Jose Pedro Alessandi #540, Ñuñoa, Santiago.
Preparado por:
Alan Martinez
Instalador Eléctrico Clase A
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Contenido
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Información General ........................................................................................................... 8
Descripción del Instrumento Utilizado ................................................................................ 8
Descripción del Método Utilizado ........................................................................................ 9
Tabla de Valores Obtenidos en Terreno............................................................................ 10
Interpretación de la Curva Geoeléctrica ............................................................................ 10
Gráfico de Comparación entre Curva Patrón y de Terreno ................................................ 10
1. Información General
Alan Martinez S.
Ingeniero en Electricidad y Aut. Industrial.
Medición realizada por: Alan Martinez S.
30-09-2021
Fecha
Cliente
12:00
Hora Inicio
Obra
13:00
Hora Término
Lugar
ConfiguraciónSchlumberger
TIPO Y CONDICIÓN CAPA SUPERIOR
Roca
Compacto
Seco
Piedra
Fracturado
Húmedo
Arena
Suelto
Anegado
Arcilla
Blando
……….
Vegetal
……….
……….
……….
……….
Volcánico
Esteban Gallardo EIRL.
Remodelacion Pabellon Basica UMCE
Jose Pedro Alessandri #540, Ñuñoa.
INSTRUMENTO DUOYI DY4300
CONDICIÓN CLIMÁTICA
FECHA ULTIMA LLUVIA
Soleado
Hielo
HORAS
Nublado
Viento
DIAS
Nubarrón
……….
X
MESES
Niebla
……….
AÑOS
Lluvia
……….
MÉTODO DE MEDICIÓN
Nieve
……….
4 Electrodos
2. Descripción del Instrumento Utilizado
Instrumento: Medidor de Tierra y Resistividad del terreno
Marca: DUOYI DY4300
Normas de seguridad.
IEC 61010-1 (CAT.III 300V, 150V CAT.IV, grado de contaminación 2)
IEC 61010-031 (Requisitos para sondas de mano)
IEC 61557-1, 5 (resistencia de tierra Tester)
Test range (temperatura y humedad 23±5 °C 45 ~ 75 % RH)
Tensión de prueba Um Max 10Vrms 125Hz
Prueba corriente Im Max 80mA / Im x (Re + Rh) <Um
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Función
Resistencia de Tierra
Re
Rango
Resolución
2[Ω]
20[Ω]
200[Ω]
2000[Ω]
20k[Ω]
0.01[Ω]
0.1[Ω]
1[Ω]
10[Ω]
100[Ω]
Rango de
testeo
±3%
0.05~2.09[Ω]
rdg0.05[Ω]
0.5~20.9[Ω]
±3%rdg.±5dgt
52~[Ω][Ω]
0.05~2.09k[Ω]
±3%rdg.±5dgt
0.5~20.9k[Ω]
tierra auxiliar
resistencia Rh, Rs
resistencia del suelo
ρ
Precisión
Re+Rh+Rs 8%
2[Ω]
20[Ω]
200[Ω]
2000[Ω]
20k[Ω]
0.3~393.7 [Ω-m]
3~3937 [Ω-m]
0.03~39.37 [Ω-m]
0.3~393.7 [Ω-m]
3~1999 [Ω-m]
ρ=
2 x II x a x Rg
3. Descripción del Método Utilizado
Se utilizó el método de los (4) electrodos, comúnmente conocido como Método de
Schlumberger.
Ai: Distancia entre electrodos fijos (electrodos de potencia), durante la i-esima medida. [m]
Li: Distancia desde el centro de los electrodos fijos al electrodo movil, durante la i-esima
medida. [m]
Rmedi: Resistencia medida por el instrumento, en la i-esima medida. [Ω]
ρ(sch)i: Resistividad utilizada utilizando Método de Schlumberger, durante la i-esima
medida. [Ω-m]
Se debe hacer notar que ρ(sch)i viene dada por la siguiente relación:
ρ = π* (L²-0,25) * R
a
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4. Tabla de Valores Obtenidos en Terreno
*Medida no incluida en gráfico
5. Interpretación de la Curva Geoeléctrica
Del análisis comparativo entre las curvas Patrones de Orellana-Mooney y la curva de
terreno se obtiene como resultado la siguiente configuración Geoeléctrica.
Configuración:
H-21
1-0,05-inf
3 capas (0.3)
Capa Nº 1: Resistividad = 40 [Ω-m]
Espesor = 0.6 [m]
Capa Nº 2: Resistividad = 2 [Ω-m]
Espesor = 0.18 [m]
Capa Nº 3: Resistividad = 0 [Ω-m]
Espesor = INF. [m]
6. Gráfico de Comparación entre Curva Patrón y de Terreno
En hoja adjunta se gráfica la curva patrón y la definida por lo valores obtenidos en
la mediciones realizadas en terreno. Obtenemos que la curva en terreno sea
semejante a curva patrón H-21.
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