TRANSFORMADORES CONECTADOS EN LNEA

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA. Transientes elctricas

Transientes INTEGRANTES.Carlos Pastn Grate.Jorge Tamayo Mancilla.

INGENIERA EN ELECTRICIDAD Y ELECTRNICA.SECCIN 2.PROFESOR.Sergio Rojas Marambio.3 de Julio del 2014.NDICE.NDICE.

Pgina.1.INTRODUCCIN.

Pgina.2.EXPERIENCIA EN TERRENO Y PROCEDIMIENTO.

Pgina.9.TABLA CON MEDICIONES Y CLCULOS.

Pgina.10.MEDICIN DE TIERRA POR TRIANGULACIN.

Pgina.12.

FOTOS DE LA EXPERIENCIA.

Pgina.13.DIAGRAMAS DE CONEXIN DEL INSTRUMENTO.

Pgina.14.

CONCLUSIONES.

Pgina.15.INSTRUMENTOS.

Pgina.16.BIBLIOGRAFA.

Pgina.18.INTRODUCCIN.Un Transiente (TRANSIENT VOLTAGE) es uno de los problemas elctricos que se presenta con mayor frecuencia en las redes elctricas.Es de especial inters su anlisis y entendimiento debido a los graves daos que provoca en los sistemas elctricos y en especial en los equipos electrnicos. A partir del cambio del uso de sistemas manejados con dispositivos electromecnicos por el uso de microprocesadores, los programas de mantenimiento cambiaron dramticamente, convirtindose en muchos casos en engorrosos y onerosos programas de mantenimiento reactivo y/o correctivo de emergencia.

Debemos recordar que toda conmutacin produce un arco voltaico, el mismo que se convierte en una elevacin de la tensin. Este evento, tambin es llamado transiente o transitorio de sobrevoltaje o de sobretension o simplemente pico de voltaje. El hecho es que es una elevacin violenta del nivel de tensin en una o mas fases, en tiempos tan cortos como un nanosegundo, (Billonsima de segundo) llegando a durar hasta 2000 microsegundos (Millonsimas de segundo).

Los niveles de tensin a los que llegan oscilan entre los 50 y los 20,000V, siendo estos un nivel considerado y registrado por la IEEE, sin embargo se ha podido determinar mayores niveles de sobretension. Existen dos fuentes de generacin, la GE introduce la informacin en 1980, indicando que fuentes externas e internas son las de mayor razn. Recientemente la IEEE en su documento IEEE C62-2007 lo confirma con mayor detalle.

Razones externas, como rayos inducidos en los conductores de alta, media y baja tensin, accidentes en torres, conductores, aisladores y contaminacin industrial son las de mayor incidencia. En lneas de 69KV se han podido determinar que pueden llegar tan fcilmente como 220KV.

Cmo se producen las transientes elctricas?Como se menciona, parte de los Transientes son originados por la interaccin de equipo pesado funcionando dentro de las instalaciones de las industrias/edificios. De hecho, la mayor parte de los Transientes (70%) son originados dentro de las propias instalaciones de los usuarios y se propagan a travs de todos los equipos/maquinaria conectada al mismo segmento de la red.Esta anomala se produce por los siguientes:

Las redes de distribucin elctrica y redes de telecomunicacin (redes telefnicas analgicas, digitales, informticas o de datos), estn sometidas continuamente a un nmero elevado de sobretensiones

transitorias, es decir, a un gran aumento del valor eficaz de la tensin de la lnea durante un perodo de tiempo muy corto (del orden

de s). Debido a su aleatoriedad y difcil prediccin, aparecern en cualquier momento pudiendo inutilizar alguno de los receptores conectados, que pueden tener elevado valor econmico: paralizar la produccin de una fbrica con el coste que esto supone, destruir la instalacin elctrica o producir daos en las personas. Estas sobretensiones transitorias pueden tener tres orgenes bien diferenciados:a) Sobretensiones debidas a descargas atmosfricas.b) Sobretensiones debidas a maniobras en la red.c) Sobretensiones debidas a descargas electrostticas.d) Oscilaciones de voltajee) Cadas de Tensinf) Sobrevoltajesg) Cortes e Interrupciones del suministro de la energah) Componentes ArmnicosI) Transientes de SobrevoltajeLas sobretensiones atmosfricas, como su nombre indica, se deben a la cada directa o indirecta de rayos, uno de los fenmenos ms espectaculares y comunes jams visto. Son menos habituales que las de maniobra (aproximadamente, el 20%), pero mucho ms peligrosas, pues poseen valores de cresta mucho ms elevados y una alta energa. Y pueden provocar tanto la destruccin de los receptores como el

Envejecimiento prematuro y el mal funcionamiento de los mismos.Las sobretensiones de maniobra estn causadas principalmente por conmutaciones de potencia en las lneas de red, accionamiento de motores, dispositivos de mando, etc. Son las ms habituales (el 75-80% de las sobretensiones transitorias). La sobretensin no es muy elevada, de manera que produce en la mayora de los receptores un envejecimiento prematuro o un mal funcionamiento.Por ltimo, las sobretensiones debidas a descargas electrostticas (ESD) se producen en un medio seco donde las cargas se acumulan creando un campo electrosttico elevado. Estas sobretensiones son especialmente peligrosas para los equipos electrnicos.

Parmetros de los diferentes tipos de sobre tensiones.

Consecuencias de las sobretensiones transitorias.La influencia de las sobretensiones transitorias sobre los circuitos electrnicos puede llegar a causar su destruccin en caso extremo, pero tambin puede provocar fallos de funcionamiento en los receptores y resultar un peligro para las personas.

Efectos en las personas

Debido al efecto de una sobretensin, se puede producir un cebado en el circuito de masas y una subida de potencial. En este caso, el hecho de tocar un objeto conectado a tierra puede constituir un riesgo en el momento preciso en que esta tierra evacua la corriente. La red de masas de una instalacin debe estar unida por una impedancia baja, de manera que se pueda limitar las diferencias de potencial entre los objetos metlicos accesibles simultneamente por la misma persona. El riesgo de electrocucin de una persona est ligado no a este aumento de tensin de la tierra, sino a la corriente que circula a travs de ella. Los principales parmetros que se deben tener en cuenta son:

* La amplitud y duracin de la aplicacin

de la corriente.

*El trayecto seguido por sta a travs del

cuerpo.

* El valor de las impedancias existentes.

Al producirse una sobretensin, puede aparecer un arco elctrico entre dos piezasconductoras y provocar, por efecto trmico, accidentes corporales. Por otro lado, la explosin de un material tambin puede provocar accidentes por la dispersin de fragmentos de ste. En la Gua de proteccin diferencial de baja tensin se explican con ms detenimiento algunos de estos fenmenos.

Efectos en los materiales

Cuando una sobretensin aplicada a un material sobrepasa el nivel de aislamiento, podemos tener una destruccin del aislante o de los componentes. Si el material no se destruye, existe un envejecimiento prematuro, sobre todo si las sobretensiones se repiten. Las sobretensiones pueden provocar disparos intempestivos o problemas con los tiristores, transistores o diodos. Esto puede provocar cortocircuitos dentro de los equipos. Por lo tanto, los componentes pueden resultar daados, ya sea directamente por la sobretensin, o indirectamente por el cortocircuito. El impacto de esta sobretensin es importante tanto en el mbito domstico como en el terciario/industrial. En los equipos informticos, se puede crear mal funcionamiento, como paros intempestivos, prdidas de informacin o envos de rdenes errneas.

Son de una longitud aproximada de 60 cm y un dimetro de 16 mm. Adems de lo anterior se hace necesario contar con una cinta no metlica de 50 m aproximadamente.

Los Transientes no son perceptibles a simple vista y desafortunadamente provocan daos ya sea inmediatos o paulatinos en los sistemas elctricos. Sobrecalentamiento de conductores

Reduccin de la vida til de los equipos

Operacin errtica de los sistemas

Incendio

Etc.

Sobretensiones transitorias de origen atmosfricoLas descargas atmosfricas son uno de los fenmenos naturales ms espectaculares y comunes. En los dos siglos transcurridos desde que Benjamin Franklin demostr en 1752 que el rayo era una descarga elctrica gigantesca, relmpagos, rayos y tormentas han sido objeto de numerosas investigaciones cientficas. Sin embargo, pese a la avalancha de nuevos equipos, los orgenes de las descargas atmosfricas y del mecanismo mediante el cual se electrifican las nubes continan mostrndose esquivos. La dificultad reside en la propia fsica de la descarga y de las tormentas, que abarca una escala de 15 rdenes de magnitud. Desde Franklin, se ha aceptado que el relmpago es el paso de carga elctrica, positiva o negativa, de una regin de la nube a otra y el rayo, el trnsito equivalente de la nube a tierra. Se estima que en nuestro planeta existen simultneamente unas 2.000 tormentas y que cerca de 100 rayos descargan sobre la tierra cada segundo. En total, esto representa unas 4.000 tormentas diarias y unos 9 millones de descargas atmosfricas cada da. Segn estudios realizados por el departamento de teledeteccin del Instituto Nacional de Meteorologa (INM) durante el perodo del 28 de enero de 1992 hasta el 31 de enero de 1995, se observaron 1.615.217 impactos de rayos en Espaa, lo que equivale a una media de 538.405 impactos observados por ao.

La cada de rayos y, por tanto, las sobretensiones transitorias de origen

Atmosfrico representan un serio problema que se debe tener en cuenta.Caractersticas de las descargas

Las descargas atmosfricas so impredecibles. Diferentes estudios y

pruebas de campo permiten conocer algunos datos escalofriantes. Por ejemplo, sabemos que la temperatura mxima de un rayo puede alcanzar valores superiores a 30.000 C con una duracin de una millonsima de segundo. Esta temperatura supera ms de cuatro veces la de la superficie del sol. La longitud de la descarga vertical es normalmente de 5 a 7 km (fig. 3.2), mientras que en una descarga horizontal oscila entre 8 y 16 km. Los valores elctricos que componen el rayo son enormes y pueden descargar intensidades de 200 kA con una energa total inmensa. La energa media disipada por unidad de longitud del canal de descarga formado por un simple rayo es del orden de 105 J/m, lo que equivale a unos 100 kg de dinamita. La energa media total por descarga es de 3_108 J y su duracin total se considera que es de aproximadamente 30 ms. As, la potencia media por rayo es de unos 1013 W. Cada rayo, en promedio, consta de 4 descargas separadas de 40 ms.

Proteccin contra estas sobretensiones transitorias

Considerando la energa y las 100 descargas/segundo que caen, la energa elctrica global total disipada en un ao es de aproximadamente 109 kW/h, lo que equivale a 1/117 parte de la produccin elctrica espaola de 1988.La formacin de tormentas

Aunque tambin se han observado relmpagos y rayos durante tormentas de nieve, de polvo, explosiones nucleares y erupciones volcnicas, los relmpagos y los rayos ms visibles y audibles (truenos) se asocian con las nubes cumuloninbus (fig. 3.3), vulgarmente llamadas nubes de tormenta. Se reconocen por la forma de yunque y tienen un color ms oscuro en su base. Las tormentas se clasifican en: tormentas de masa de aire (de calor) y tormentas organizadas.

Las tormentas de masa de aire se forman independientemente y duran entre una y dos horas, produciendo descargas atmosfricas moderadas, vientos, lluvia y, ocasionalmente, granizo.Las tormentas frontales son amplias, violentas y duran varias horas. Estn asociadas con los frentes atmosfricos fros, producen fuertes descargas atmosfricas, fuertes vientos y, ocasionalmente, granizo. stas son las ms destructivas. El desarrollo de una tormenta es el siguiente:

Desarrollo elctrico de una nube tormentosa

En una tormenta de verano, el desencadenamiento del proceso se debe a la elevacin de aire caliente del suelo que se carga de humedad y produce una nube (fig. 3.4).

Fenmeno de electrificacin La violencia de las corrientes de aire ascendentes y descendentes, caractersticas de estas nubes, separan las gotas de agua. Debido a las bajas temperaturas que se dan en esas altitudes, estas gotas se transforman en cristal de hielo, que entran en colisin entre ellas, y crean cargas elctricas positivas y negativas (fig. 3.5).

Modos de propagacin, (como se pueden eliminar las transientes electricas).Las sobretensiones de origen atmosfrico pueden propagarse de 2 modos diferentes: el comn o asimtrico y el diferencial o simtrico.

-Sobretensin transitoria en modo comn o asimtrico Perturbaciones entre un conductor activo y el de tierra (fase/tierra o neutro/tierra). Este tipo de sobretensiones es peligroso para los aparatos en los que la masa est conectada a la tierra, debido a los riesgos.

Ruptura de la rigidez dielctrica de los materiales.

_ Sobretensin transitoria en modo diferencial o simtrico Perturbaciones entre conductores activos (fase-neutro).

Diferentes formas han sido intentadas como solucin para los efectos de este evento, el uso de reguladores de voltaje, transformadores de aislamiento, UPSs y puestas a tierra son los ms aplicados, sin embargo siendo cierto que se ha mejorado con la calidad de la energa, tambin es cierto que ninguno de estos sistemas son capaces de controlar eficientemente a los transitorios, razn por la cual es necesario el uso de dispositivos diseados especficamente para este caso.Supresores de transiente de alto sobrevoltaje. Son dispositivos de muy baja impedancia que, aprovechando su baja resistividad, invita a las sobretensiones a dirigirse hacia ellos para luego ser descargados hacia algn lugar; estas unidades son diseadas mediante el uso de una serie de componentes que tienen diferentes resultados, a saber y siendo

que cada una de estas posibilidades tienen fortalezas y debilidades trataremos de establecer cules son esas capacidades.

Varistores, Diodos de avalancha o tubos de gas son los ms populares entre los componentes que ms se utilizan para su diseno.Fortalezas Debilidades mas resaltantes

MOVs (Varistores) Excelente tiempo de respuesta Pronta degradacin

Gran manejo de energa No soporta el calor

De alta disponibilidad Poco tiempo de vida

Clasificacin de los supresores de tansientes de alto voltaje

De acuerdo al lugar donde sean instalados los supresores, la norma IEEE C62.41 determina 3 categoras: Tipo A. Se instalan como proteccin directa de los equipos electronicos tales como instrumentacin de campo, PLC, servidores, variadores de frecuencia, UPS, controladores o escaner, por lo general se conectan en enchufes o tomas de corriente.

Tipo B. Se instalan como proteccin de alimentadores de gran potencia y a la entrada o salida de tableros de distribucin secundarios.

Tipo C. Se instalan como proteccin contra sobretensiones externas en la entrada de la instalacin, entre el transformador y tablero de distribucin principal.

Supresor de transientes

Para cargas monofsicas Tensin nominal: 220V

Frecuencia: 50/60 Hz

Corriente nominal: 15 A

Categora: A

con Active Tracking Network (ATN): seguimiento de ondaComo seleccionar un Supresor de TransientesLa seleccin de uso de estos equipos para la adecuada proteccin de las cargas crticas, est descrita en la norma ANSI/IEEE C62.41.

Por su naturaleza, los elementos componentes de un supresor de transientes son de alta inpedancia y quedan finalmente conectados en paralelo a la carga a proteger, por lo que tanto la corriente de esta como la capacidad en potencia del tablero protegido no tienen relacin directa con la seleccin del equipo en cuestin, la que en realidad depende de la actividad transitoria existente y de la ubicacin del tablero a proteger dentro del sistema elctrico existente.

ANSI/IEEE C62.41 define entonces tres categoras de la toma elctrica a proteger y tres niveles de exposicin a fenmenos transitorios por cada una de ellas.La categora C es el servicio elctrico de entrada la instalacin elctrica, la categora B son los tableros de distribucin secundarios y la categora A son los tomacorriente de los cuales se alimentan directamente las cargas.Los niveles de exposicin estn dados por la actividad transitoria tanto interna como externa a la instalacin a proteger, las fuentes externas de transitorios son por ejemplo : naturales ( rayos), subestaciones elctricas y grandes industrias cercanas, etc. Las fuentes internas son cargas conectadas en la misma instalacin a proteger, como por ejemplo: ascensores, bombas elctricas, rectificadores controlados y en general la conmutacin de cargas inductivas.El nivel de exposicin se considera bajo si solo existe una moderada actividad transitoria interna y alto si existe actividad transitoria exter

Supresores de transientes elctricas de voltaje para el sector residencialTipos de supresores de transientes.

Dispositivo : Supresor de Transientes

Marca : EFI ELECTRONICS

Serie : Omni-Phase OSW

Corriente Pico : 80.000 Amp. por Fase

El dispositivo de Proteccin de Transientes (TVSS) Omni-Phase es un mtodo econmico de proteccin elctrica para los equipos en ambiente comercial, industrial y residencial. Una caja compacta permite la instalacin en tableros cerrados o proteger la carga directamente con conexin y supresin en paralelo.Todas las unidades de la Serie Omni-Phase tienen como caracterstica manejar 80.000 Amp. de corriente transiente, diagnostico en tiempo real con estado de monitoreo de supresin en cada fase. Las unidades OSW tienen incorporado el Sistema de Rastreo de Onda Senoidal.Normas Especificadas : La familia Omni-Phase esta registrada en la UL 1449, con aprobacin cUL y calidad 100% probada en materiales, mano de obra y performance. Las pruebas de desempeo esta de acuerdo con la Norma ANSI/IEEE C62.45. Las unidades estn diseadas para resistir corrientes transientes de hasta 80.000 Amperes.

Aplicaciones: Los productos Omni-Phase pueden ser usados en aplicaciones de conexin Delta o Estrella y proporciona proteccin en modo comn y modo normal. Cuando se usa en un sistema Delta el neutro no es utilizado.Tipo de Caja: de acero NEMA 1.

Montaje: Se monta directamente en el tablero usando nipple de 3/4" ; el uso de tubera no es necesario. Una pestaa sobresale desde un costado y proporciona un soporte adicional.Requerimientos Elctricos: el cable de conexin del Omni-Phase es de 18" largo y es N 10 AWG. El cable negro es el conductor de la fase; el cable blanco es el conductor neutro; y se conecta con tierra el conductor verde. Omni-fase debe estar conectado a un disyuntor o fusible de desconexin de 30 Amperes o menos.

Omni-Phase OSW: En los modelos Omni-Phase OSW destaca el Sistema de Rastreo de Onda Senoidal para necesidades de proteccin criticas y son para ser usados en Empalmes o Tableros de Distribucin. Estas unidades proporcionan adems rechazo de ruido EMI/RFI hasta 40 dB.

Omni-Phase OSE: de El Omni-Phase OSE es diseado para proporcionar proteccin a variadores frecuencia y motores donde la filtracin EMI/RFI no es necesaria.

Dispositivo : Supresor de Transientes

Marca : EFI ELECTRONICS

Serie : MBP

Corriente Pico : 90.000 Amp. por Fase

El Dispositivo de Proteccin de Transientes (TVSS) de Tableros de Distribucin proporcionan mdulos dedicados de 90.000 Amp por fase. Las unidades MBP estn diseadas para Tableros de Distribucin o para aplicaciones en ambientes mdicos y comerciales . Todas las unidades vienen normalizados con indicadores de estado de supresin y monitoreo remoto. Esta disponible en forma opcional la proteccin en modo comn a travs del uso de un modulo adicional.

Normas Especificadas: La familia MBP esta registrada en la UL 1449, con aprobacin CSA y calidad 100% probada en materiales, mano de obra y performance.

Las pruebas estn de acuerdo con la Norma ANSI/IEEE C62.45. Las unidades estn diseadas para resistir corrientes transientes de hasta 90.000 Amperes.

Tipo de Caja: de acero NEMA 12, con bisagra continua y 4 cierres de seguridad. Montaje: Se monta inmediatamente de forma adyacente al tablero de circuitos disyuntores.

Requerimientos Elctricos: Los terminales del MBP aceptan conductores hasta N 2 AWG . Para cada terminal de las fases, el conductor neutro y tierra estn elctricamente aislado uno del otro y desde el modulo de enchufe.

Dispositivo : Supresor de Transientes

Marca : EFI ELECTRONICS

Serie : TITAN 65DR

Corriente Pico : 65.000 Amp.

El dispositivo de Proteccin de Transientes (TVSS) entrega una alta calidad en proteccin de transientes y filtraje de ruido, ideal para la integracin en la fabricacin de equipos electrnicos por su fcil montaje en riel Din dentro de los gabinetes. Incorporando aislacin de los fenmenos transitorios de la red.

El Titan 65DR utiliza un circuito supresor hbrido que proporciona proteccin de 65.000 amperes de corriente transiente. Incorporando el mismo circuito hbrido generalmente reservado para equipos mas costosos, el Titan 65DR utiliza el Sistema de Rastreo de Onda Senoidal y Filtro de ruido para una proteccin superior.

El Titan 65DR esta diseado como dispositivo de proteccin de transientes para la seguridad en la industria con el diseo tecnolgico de productos de supresin de gran energa.

El Titan 65DR se monta fcil y rpido sobre riel Din numero 43880 (35 mm) y sus terminales proporcionan una fcil conexin al sistema de potencia en configuracin Paralelo. El tamao reducido del Titan 65DR permite la proteccin aun donde el espacio es reducido.

El Titan 65DR es ideal para la incorporacin en gabinetes, en la fabricacin e integracin en equipos de instrumentacin y control, para aplicaciones en equipos industriales, mdicos o comerciales.

Dispositivo : Supresor de Transientes

Marca : EFI ELECTRONICS

Serie : TITAN 65T

Corriente Pico : 65.000 Amp.

El dispositivo de Proteccin de Transientes (TVSS) entrega una alta calidad en proteccin de transientes y filtraje de ruido, ideal para la integracin en la fabricacin de equipos electrnicos y dispositivos sensibles. El Titan 65T puede ser instalado a la entrada de la red (20 Amp. o menos). Incorporando aislacin de los fenmenos transitorios de la red.

El TITAN 65T utiliza un circuito supresor serie/hbrido el cual incorpora el Sistema de Rastreo de Onda Senoidal y filtracin de ruido de hasta -65 dB, proporciona proteccin de 65.000 amperes de corriente transiente. El diseo serie entrega un resultado de mxima proteccin registrado en la Norma UL 1449 400V.

El Titan 65T esta diseado como dispositivo de proteccin de transientes para la seguridad en la industria con el diseo tecnolgico de productos de supresin de gran energa.

El Titan 65T se monta fcil y rpidamente sobre cualquier superficie, con una pestaa de montaje en la base de la unidad. Las unidades llevan tornillos que proporcionan una fcil conexin al sistema de potencia. El tamao reducido del Titan 65T permite la proteccin aun donde el espacio es reducido.

El Titan 65T es ideal para la incorporacin en gabinetes, en la fabricacin e integracin en equipos de instrumentacin y control, para aplicaciones en equipos

industriales, mdicos o comerciales.

Sistema puesta a tierraDesde la fase inicial de la generacin de la energa elctrica hasta su ltima etapa de consumo, las instalaciones de tierra contribuyen permitiendo una mejor operacin, aumentando la seguridad de las personas e instalaciones. A frecuencias industriales, cualquier corriente fluye desde la tierra y es estrictamente un asunto de causa y efecto. Esto significa que no existe corriente en la tierra como tal y que la corriente de falla no ser disipada por la tierra, a menos que como mnimo, exista realmente un circuito de retorno por tierra; del mismo modo, la corriente generada por una cierta fuente distante, puede retornar a travs de la tierra a la fuente.

Al producirse una falla a tierra, la corriente penetra directamente a ella, por el contacto del conductor formado por el terreno o a travs de las estructuras de la lnea, disipndose por infinitos caminos que le ofrece el volumen de la tierra y convergiendo hacia los puntos en que el neutro del sistema se encuentra conectado.

Un Sistema de tierra, puede definirse fsicamente como la conexin conductora, intencional o accidental, a travs de la cual un sistema, circuito o equipo elctrico es conectado a tierra o punto equipotencial.

Conviene hacer notar la diferencia entre los conceptos de Sistemas de Tierra y Malla de Tierra. Mientras que una Malla de Tierra implica una geometra plana, el Sistema de Tierra es un concepto ms global, como lo sugiere la definicin anterior.Formas de Puesta a Tierra de un Sistema Elctrico para mitigar una falla transitoria.

Los sistemas elctricos de potencia pueden tener el neutro conectado a una malla de tierra o bien aislado.

Sistemas Aislados

Los sistemas aislados no tienen una conexin intencional a tierra (fase a tierra o neutro a tierra). Cabe destacar que la conexin a tierra en sistemas aislados se hace a travs de caminos de alta impedancia como son las capacidades distribuidas de los alimentadores (cables y lneas) y a travs de las impedancias de los pararrayos. La principal caracterstica de este tipo de sistema son las bajsimas corrientes de falla a tierra. Por ello es necesario disponer de protecciones especiales, muy sensibles de manera que puedan detectar la presencia de una falla monofsica. El retorno de la corriente de falla monofsica en sistemas aislados se produce a travs de las capacidades distribuidas de los cables y de las lneas.

La principal ventaja de estos sistemas es la mayor continuidad de servicio que logra al seguir operando con la presencia de una falla monofsica. Sin embargo, son ms las desventajas que presentan los sistemas aislados razn por la cual son poco utilizados en la actualidad. Dentro de las desventajas se pueden mencionar las altas sobretensiones que se generan al producirse fallas a tierra. Estas sobretensiones pueden alcanzar valores entre las seis y ocho veces la tensin nominal, lo que puede llegar a generar fallas mltiples. Las sobretensiones se originan por resonancia entre las inductancias y capacidades del sistema, o bien por cargas sucesivas de las capacidades. En general, desde el punto de vista de la continuidad de servicio, los sistemas aislados no presentan ms ventajas que los sistemas aterrizados a travs de alta resistencia, con la diferencia que en estos ltimos las tensiones pueden limitarse.Una forma de detectar la existencia de fallas monofsicas en sistemas aislados es conectando voltmetros entre fase y tierra. Estos dispositivos son capaces de detectar la fase daada pero no de ubicar el punto de falla.

Sistemas Slidamente Aterrizados

Un sistema elctrico se dice que est slidamente puesto a tierra cuando el neutro se conecta directamente a la malla de tierra. Esta forma de conectar el neutro es comn en sistemas de baja tensin, sobre todo en sistemas de distribucin urbana. De esta manera se limitan efectivamente las sobretensiones y se asegura un nivel de corriente de falla monofsica suficiente para hacer operar las protecciones. Sistemas de media tensin slidamente aterrizados se protegen con esquemas residuales o con sensores de corrientes o tensiones de secuencia cero.

En baja tensin, la corriente de falla monofsica est limitada principalmente por la resistencia de la malla de tierra. En 380 Volts, resistencias de puesta a tierra del orden de 1 a 5 ohms, son suficientes para limitar la magnitud de la corriente de falla a valores inferiores a las corrientes nominales del sistema. Esto no ocurre en sistemas con tensiones superiores a los 600 Volts, y en media tensin se hace necesario conectar una resistencia adicional para limitar la corriente de falla monofsica a un valor determinado.

Sistemas Aterrizados a travs de Baja Resistencia

Esta forma de aterrizar un sistema es comn en niveles de media tensin. El valor de la resistencia a conectar entre el neutro y la malla se calcula de manera de limitar la mxima corriente de falla monofsica a un valor determinado. De esta forma se disminuyen los daos que pueden provocar la falla especialmente si se genera un arco. Este tipo de puesta a tierra es comnmente utilizado en sistemas con tensiones entre 2.4 y 13.8 kV.

Sistemas Aterrizados a travs de una Alta Resistencia

Este tipo de puesta a tierra se justifica en sistemas donde la continuidad de servicio es vital. De esta forma se limita de manera efectiva la magnitud de la primera corriente de falla monofsica, la que puede ser detectada, dando una seal de alarma de manera de despejarla una vez que el sistema pueda ser desenergizado. La resistencia de puesta a tierra permite seguir operando al sistema incluso con la presencia de una falla monofsica, limitando efectivamente las posibles sobretensiones que puedan producirse en esta eventualidad. Para poder reducir efectivamente las sobretensiones en el sistema el valor de la resistencia a tierra se debe seleccionar de manera de limitar la corriente de falla monofsica a un valor cercano a la corriente en vaco del sistema de distribucin (del orden de 2 A para sistemas en baja tensin).

En caso de producirse una segunda falla monofsica en otra fase del sistema, esta debe ser despejada inmediatamente para as evitar altas corrientes de cortocircuito.

Mediciones de transientes en redes elctricas

Conclusiones

El sistema de proteccin es muy importante, especficamente los tres que analizamos durante este trabajo. Podemos decir sin un sistema de proteccin las personas y los equipos corren muchos riesgos.

El anlisis del costo de un buen sistema de proteccin no fue tratado a fondo, pero se hizo referencia a que para tener un buen sistema de proteccin se debe pagar un costo de acuerdo con lo que protege que son vida humanas y equipos elctricos.

Es necesario que un sistema de proteccin este bien instalado, de acuerdo a varias reglas fsicas principalmente de espacio.

Como pudimos observar los fusibles trmicos estan por sobre los fusibles simples, ya sea en calidad y tecnologa, pero a eso tambin se debe que se encuentre por arriba tambin su costo. Los supresores de transientes son muy necesarios principalmente para los problemas que puede darnos la naturaleza como sobretensiones por rayos o tormentas elctricas. El sistema de puesta a tierra debe estar bien instalado, ya que si no es as la corriente de perdida no se expandir, sino que se acumular hasta producir daos severos a las personas o equipos conectados.

No son solamente los supresores los importantes, son los equipos que debo proteger, los costos de mantenimiento, los costos de lucro cesante, las horas paradas, los costos financieros que ocasionan las perdidas por dejar de colocar un producto en el mercado o el prestigio de no cumplir con los servicios comprometidos. Sin embargo y para ello, debo saber que me ofrece el mercado y que es lo mejor que puedo adquirir. Una de las formas ms prcticas para saber de la eficiencia y confianza en un supresor es la garanta que se ofrece, esta debiera ser integral y confiable. Las unidades de proteccin deben estar diseadas para ser cambiadas de inmediato por el proveedor a su solo reclamo, en caso de fallar por cualquier anomala elctrica.

No se trata simplemente de supresores, se trata de eficiencia (Diseos eficientes), estabilidad (Dispositivos de alta duracin), seguridad (Elementos que no pongan en riesgo la integridad fsica de los supresores ni de su entorno) y garanta (Unidades que sean cambiadas gratuitamente por los proveedores al solo llamado de los usuarios). Se Trata de tener claras las ideas de que nuestra labor ya no es reparar, ahora es:

Eliminar las razones de las fallasBIBLIOGRAFANuestras principales fuentes de informacin fueron:Mallas de tierra . Proyecto de sistema informatico.

Apuntes de ramos de la carrera de ingeniera elctrica.Web de la empresa elctrica Fernandez Fica S.A.Catlogos de protecciones elctricas.

http://www.ruelsa.com/notas/tierras/pe70.htmlhttp://www.reporteroindustrial.com/ri/formas/88462/9-6471-SP.pdfhttp://www.aemc.com/products/html/moreinfo.asp?id=50411&dbname=productsPAGE 27