Md Mallas Pt 26.Mar 12
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ESTACIONAMIENTOS RIVERA NAVARRETE S.A.
MEMORIA DESCRIPTIVA
DISEO DEL SISTEMA PUESTA A TIERRA
Playa de Estacionamiento Subterrnea bajo la Av. RiveraNavarreteSan Isidro - Lima
Marzo del 2012
ESTUDIOS,PROYECTOS Y PLANIFICACIN S.A.
REVISIN FECHA ELABORADO APROBACIN OBSERVACIONES
A 26.MAR.12 ANDRS BARTOLO ARMANDO KOU
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INDICE
DISEO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (SPAT) PARA LAPLAYA DE ESTACIONAMIENTO SUBTERRANEO BAJO LA
AV.RIVERA NAVARRETE
1 .- Introduccin.
2 .- Diseo.
2.1 .- Datos de diseo
2.2 .- Diseo
2.3 .- Algoritmos base utilizados para cada sistema
3 .- Hoja de Calculo.
3.1 .- Primera etapa: Estudio de la resistividad del suelo.
3.2 .- Segunda etapa: Diseo de la malla de puesta a tierra.
3.3 .- Bosquejo de la malla de puesta a tierra.
4 .- Especificaciones tcnicas.
4.1 .- Generales.
4.2 .- SPAT de la Playa de estacionamiento Subterrneo.
4.3 .- Materiales estimados para el SPAT.
Anexo I
Estudio de Resistividad del suelo, Playa de estacionamiento subterrneo bajo laAv. Ricardo Navarrete.
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DISEO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (SPAT) PARA LA
PLAYA DE ESTACIONAMIENTO SUBTERRANEO BAJO LAAV.RIVERA NAVARRETE
1.- INTRODUCION.-
El presente informe tiene por finalidad dar a conocer el usuario el diseo delsistema de puesta de tierra (SPAT) desarrollado para el proyecto , de modoque cumplan con las especificaciones tcnicas que le permitan operar sin
dificultades sus equipos de acuerdo a la distribucin espacial considerada , y ala compatibilidad electromagntica requerida de modo de minimizar lasperturbaciones que en ellas pudieran existir; para tal efecto, se ha propuesto elsiguiente diseo de puesta de tierra para dicha Playa de estacionamientosubterrneo de acuerdo a las exigencias del proyecto en un esquema seguro yequipotencial de todas las instalaciones .
2.- DISEO:
2.1.- Datos de diseo.
Los datos de diseo se han obtenido de las informaciones acerca del readonde se construir la playa de estacionamiento subterrneo.
2.2.- DISEO.
Se considerar paso a paso datos, restricciones y memoria del clculo.
DATOS
Icc= 10,000 At = 0.25 seg.a
= 506.30 ohm-m (Resistividad aparente del suelo)
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Restricciones:
1.- Se ha considerado una topologa reticular cable-electrodo
2.- De acuerdo a las caractersticas de la instalacin y a los diferentesequipamientos que operaran, se exige el criterio de equipotencialidad yCompatibilidad electromagntica entre las diferentes estructuras, lo cualexige un valor del sistema de puesta a tierra menor 5 ohm.
3.- Dimensionar el conductor para una mxima corriente de falla y untiempo de operacin y de coordinacin de 0.25 seg.
MEMORIA DE CLCULO
Seccin del conductor :
Ifalla = 60% Icc = 0.6 * 10,000 = 6,000 A .
Ifalla= 226.53 Scobre [ (1/tfalla)Ln{(m-a/234+a) +1} ]1/2(I)
a=30C
m=850C Soldadura exotrmica
En (I): Scobre = 11.14 mm2
Sin embargo, por razones de esfuerzos mecnicos se utilizar un conductorde cobre desnudo de 70.00 mm2 mnimo.
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2.3.- Los algoritmos base utilizados para cada sistema son lossiguientes:
Ra = Resistencia de la malla
Ra = ( 1/L + 1/(20 A)1/2(1 + 1/(1 + h*(20/A)1/2))
DONDE:
= Resistividad diseo del suelo ( Ohm m)L= Longitud del Conductor (m)h= Profundidad de Aterramiento de la malla (m)
A= rea de la Malla ( m2)K= factor de reduccin tratamiento (0.50)
Re: Resistencia de aporte electrodico.Re = kt/N (/2l)(ln(4l/D)
DONDE:
=Resistividad aparente del suelo ( ohm-m)kt=factor de reduccin que se obtiene por tablas( 1.68 )N =numero de electrodos.l = longitud del electrodo ( m )
D= dimetro del electrodo ( m )K= factor de reduccin tratamiento (0.50)
Rm: Resistencia mutua debido a los 2 sistemas de puesta atierra.Rm = ( 0.73/L)( ) log (2L/l )
DONDE :
l = longitud del electrodo ( m)L = longitud del conductor horizontal (m)
=Resistividad del suelo (ohm m )K= factor de reduccin tratamiento(0.50)
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RSPAT = Resistencia del sistema de puesta a tierra.
RSPAT = ( RaRe - Rm2 ) / ( Ra + Re - 2*Rm )
Donde:Ra = Resistencia de la malla ( ohm )Re = Resistencia de electrodos ( ohm )Rm = Resistencia mutua ( ohm )
Finalmente, aplicando los algoritmos que se indican arriba se logra concluirQue la resistencia del sistema de puesta a tierra (Rspat ) cumple con elrequerimiento menor de 5.0 ohm.
Los resultados son expresados en la hoja de clculo
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3.- HOJA DE CLCULODISEO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (SPAT) PARA LAPLAYA DE ESTACIONAMIENTO SUBTERRANEO BAJO LAAV.RIVERA NAVARRETE
3.1 PRIMERA ETAPA: ESTUDIO DE LA RESISTIVIDAD DELSUELO
1.- Resistividad del suelo 1 Capa ( ohm m ) 595.602.- Espesor de la 1 capa (m ) 0.613.- Resistividad del suelo 2 capa (ohm m ) 438.434.- Espesor 2 capa (m )
3.2 SEGUNDA ETAPA : DISEO DE LA MALLA DE PUESTA ATIERRA
5.- Geometra Rectangular6.- largo A ( Lado mayor ) ( m ) 96.007.- Ancho B (Lado menor) ( m ) 12.008.- rea AxB (m2) 1152.009.- Razn A/B 8.00
10.- Largo reticulo a (lado mayor) ( m ) 6.0011.- ancho retculo b (lado menor) (m ) 6.0012.- rea retculo axb (m2) 36.0013.- Numero de conductores largo A 17.00
14.- Numero de conductores ancho B 3.0015.- Largo total del conductor de la malla (m) 492.0016.- Largo del Electrodo ( m ) 2.4017.- Dimetro Electrodo (m ) 0.01618.- Numero de electrodos 8.0019.- profundidad montaje de la malla h ( m ) 0.5020.- dimetro del conductor de la malla ( m ) 0.094421.- Resistencia topologa Electrodos (ohm ) Re 22.5522.- Resistencia topologa malla ( ohm ) Ra 4.4123.- Resistencia mutua topologas (ohm ) Rme 0.98
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24.- Resistencia sistema puesta a tierra ( ohm ) Rspat 3.9425.- Corriente de corto circuito ( A ) 10,00026.- Tiempo de Falla ( seg. ) 0.25
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3.3- BOSQUEJO DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRA PARA CORRIENTES DEBILES
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4. ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO PLAYA DEESTACIONAMIENTO SUBTERRANEO.
INSTALACION SISTEMA DE PUESTA A TIERRAESPEFICACIONES TECNICAS
4.1.- GENERALES
1. Las presentes especificaciones tcnicas corresponden al proyecto de montaje del
sistema puesta tierra para la Playa de estacionamiento Subterrneo.2. Estas especificaciones son parte del proyecto de montaje de un sistema de puesta
tierra, el cual permitir a la Playa de estacionamiento Subterrneo operar a un
valor de referencia adecuado se complementan con las observaciones trazadas y
detalles indicados en el plano.
3. Con el plano en conjunto indican ubicacin precisa donde se deben ejecutar las
instalaciones del sistema de puesta tierra (trazado de excavaciones, montaje de
elementos como conductores cilndricos y electrodos, etc en el subsuelo con el
posterior sellado de las excavaciones).
4. El contratista deber tener experiencia en el uso de soldadura exotrmica adems
de contar con las herramientas, accesorios y moldes que sean necesario para una
correcta construccin de la malla de puesta tierra.
5. El contratista deber ceirse a los planos y especificaciones que le sean
entregados por el proyectista.
6. El contratista ser el responsable de realizar y verificar el valor del sistema de
puesta tierra final con su equipo de medicin que debe tener el certificado de
calibracin.
7. Ser responsabilidad del contratista, tomar todas las medidas de seguridad
necesarias para evitar accidentes durante el desarrollo y ejecucin de las obras,
hasta su recepcin.
8. todos los materiales que se empleen en la obra deben de tener la calidad
reconocida de acuerdo a los estndares de su rubro sean nacional o importado.
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4.2.- SISTEMA DE PUESTA TIERRA DE LA PLAYA DEESTACIONAMIENTO SUBTERRANEO.
1. Las caractersticas, trazado y detalle del sistema de puesta tierra se indican en el
plano I, quedando finalmente un sistema de aterramiento reticular cilndrico,
complementado con los electrodos.
2. Los conductores usados en este sistema de puesta tierra debern ser de cable de
cobre desnudo electroltico, temple blando de calibre 70 mm2 y electrodos de
cobre de 5/8 x 2.40 m as como se indica en el plano de detalles.
3. La instalacin del sistema de puesta tierra se ejecutar a una profundidad 0.50
(m.) NPT para el caso del conductor de cobre desnudo calibre 70mm2, en una
zanja de 0.40 (m.) de ancho, a un profundidad de 0.60 (m.)
4. El relleno y compactado en las zanjas se realizar con tierra de cultivo
previamente tamizado y de acuerdo al plano de detalles.
5. Se realizaran cuidadosamente todos los empalmes requeridos para conectar a lasdiferentes barras equipotenciales, estructuras, puertas y cerco metlico para ello
se usar cable de cobre desnudo 70mm2 .
6. El aterramiento del electrodo de Cobre, se realizar excavando un pozo de 1.0
m.. de dimetro x 3.0 m. de profundidad, el relleno y compactado del pozo se
realizar utilizando tierra de cultivo, compactado en capas de 0.20m.
7. Las conexiones entre cable y electrodo, cable y cable se realizarn usando
soldadura exotrmica como se indica en el plano dedetalles B, C, D, E.
8. El listado de materiales para el sistema de puesta tierra, se adjunta al final de
estas especificaciones.
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4.3 MATERIALES ESTIMADOS DEL SISTEMA DE PUESTATIERRA.
SPAT CORRIENTE DEBILES
ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD
1 Cable de cobre desnudo, temple blando 70 mm2 M 500.00
3 Cemento conductivo Erico Gem USA. bls. 190.00
4 Varilla de cobre 5/8 x 2.40 m. longitud Und 8
5 Cajas de registro de plstico alta dureza. Und. 8
6 Soldadura exotrmica Cadweld o similar de 90
gr. Empalme T cable 70mm2, cable 70mm2
Und 50
7 Soldadura exotrmica cadweld o similar de 115
gr. Empalme X cable 70mm2, cable 70mm2
Und 38
8 Soldadura exotrmica cadweld o similar de 115
gr. Empalme cable 70mm2, varilla 5/8
Und 8
9 Molde Cadweld tipo TAC-2G2G Und 1
10 Molde Cadweld tipo XAC-2G2G Und 1
11 Molde Cadweld tipo GTC-162G Und 1
12 Tenaza L 160 Und 2
13 Chispero T320 Und 2
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SPAT BAJA TENSION
ITEM DESCRIPCION UND CANT
1 Cable de cobre desnudo, temple blando 70 mm2 m 252.00
2 Cemento conductivo Erico Gem USA. bls. 86.00
3 Cajas de registro de plstico alta dureza. Und. 4
4 Soldadura exotrmica Cadweld o similar Tipo X 115 grs Und 8
5 Soldadura exotrmica Cadweld o similar de 90 gr
Empalme T cable 70mm2, cable 70mm2
Und 18
6 Molde Cadweld tipo TAC-2G2G Und 1
7 Molde Cadweld tipo XAC-2G2G Und 1
8 Molde Cadweld tipo GTC-162G Und 1
9 Tenaza L 160 Und 2
10 Chispero T320 Und 2
SPAT MEDIA TENSIONITEM DESCRIPCION UND CANT
1 Cable de cobre desnudo, temple blando 70 mm2 m 162.00
2 Cemento conductivo Erico Gem USA. bls. 54.00
3 Cajas de registro de plstico alta dureza. Und. 4
4 Soldadura exotrmica Cadweld o similar Tipo X 115 grs
5 Soldadura exotrmica Cadweld o similar de 90 gr.
Empalme T cable 70mm2, cable 70mm2
Und 12
6 Molde Cadweld tipo TAC-2G2G Und 1
7 Molde Cadweld tipo XAC-2G2G Und 1
8 Molde Cadweld tipo GTC-162G Und 1
9 Tenaza L 160 Und 2
10 Chispero T320 Und 2
Lima, 26 de Marzo de 2012
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ANEXO
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ESTUDIO DE RESISTIVIDAD DEL SUELOPLAYA DE ESTACIONAMIENTO SUBTERRANEO
BAJO LA AV. RIVERA NAVARRETE
El presente informe tiene por finalidad determinar las caractersticas elctricasdel suelo. Tal como su resistividad y la estratificacin por capas para laelaboracin del proyecto del Sistema de aterramiento.
I .- EQUIPO Y METODO UTILIZADO
EQUIPO : MEDIDOR UNIVERSAL DE RESISTENCIA
MARCA : LEM
MODELO : SATURN GEO EASY
METODO : METODO DE WENNER
II.- MEDICIONES EFECTUADAS
II.1.-TABLA DE DATOS DE CAMPO
a(m) R1(ohm) R2(ohm)
1 96.12 72.09
2 44.52 33.39
3 27.84 20.88
4 19.32 14.49
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II.2.-CALCULO DE RESISTIVIDADES
a(m) P1(ohm m) P2(ohm m ) P promedio (ohm m )
1 603.94 452.96 528.45
2 559.46 419.59 489.52
3 524.77 393.58 459.18
4 485.57 364.17 424.87
II.3.- ELABORACINDE LA CURVA (a) vs. a
DETERMINACIN DE LA ESTRATIFICACIN DE SUELO Y RESISTIVIDADDE DISEO
DEL GRAFICO # I : 1 = 595.60 ohm-m
Seleccionamos: (a1) = 528.45 ohm-m, a1 = 1.00 m
(a1) = 528.45 = 0.887 ; K < 01 595.60
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OBTENCIN DEL CUADRO TABULADO
a1 = 1.00 ma1 = 0.8871
K h(1)- 0.1 0.413- 0.2 0.787- 0.3 1.023- 0.4 1.203- 0.5 1.331- 0.6 1.436- 0.7 1.522- 0.8 1.588- 0.9 1.650
- 1.0 1.700
Seleccionamos: (a2) = 489.52 ohm-m , a2= 2.00 m
( a2 ) = 489.52 = 0.822 ; K < 01 595.60
k h(2)- 0.1 0.080- 0.2 1.096- 0.3 1.580
- 0.4 1.934- 0.5 2.206- 0.6 2.420- 0.7 2.588- 0.8 2.746- 0.9 2.864
- 1.0 2.978
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Planteamos las curvas K vs h (m)
GRAFICO II
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
-1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
K
h
(m) Serie1
Serie2
de la interseccin del grafico II se obtiene :
K = - 0.15h = 0.61 m
segn : K = 2- 1 / 2 + 1 ------ 1 = 595.60 ohm-m2 = 438.43 ohm-m
El siguiente grafico muestra el perfil de estratificacin del suelo, definido as.
Suelo 1= 595.60 ohm-mh = 0.61 m
2= 438.43 ohm-m
La Resistividad de diseo : 595.60 ohm m