Sistemas de puesta a tierra PRODUCTOS TOTAL GROUND Problemática Vivimos en un mundo cada día más inmerso en la tecnología, donde computadoras, equipos de comunicaciones 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. Productos Somos Fabricantes de las siguientes marcas TOTAL GROUND Sistemas de Tierra Física. Sistemas Pararrayos. Accesorios de conexión para sistemas de puesta a tierra y pararrayos. SUPRECTOR Y SUPRECTOR TELCO Y SOHO Supresores de Transientes Clases ‘C‘, Clases 'B' y Clase ‘A' . Supresores de transientes para interfaces RJ45. Supresores de transientes clase “A” para pequeñas oficinas o residencial H2OHM Acondicionador de Suelo (Intensificador de Tierras). TOTAL TOWER Estructuras y Accesorio para Torres Arriostradas. UPS Standby, Doble conversión , on line BANCOS DE CAPACITORES Automáticos y Manuales 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. Calidad de energía Existen cuatro parámetros importantes a estudiar para determinar si la energía eléctrica que reciben los equipos eléctricos en general es la adecuada. Voltaje Armónicas Ruido Eléctrico Conexión a Tierra ¿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 ¿Qué podemos hacer? • • • • • • • Desde el diseño de la instalación se puede comenzar el ahorro de energía: Dimensionamiento correcto de los equipos (motores, compresores, bombas). Selección correcta de los equipos, utilización de variadores de velocidad. Utilización de soluciones de iluminación adecuadas. Sistemas de puesta a tierra que garanticen la protección adecuada de vidas humanas y equipos. Uso de supresores como parte de la protección integral Equipos de alimentación de respaldo como UPS y Plantas de emergencia. Protección contra descargas atmosféricas. NORMAS - ESTÁNDARES - RECOMENDACIONES NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas (Utilización). NOM-022-STPS-2008, Electricidad Estática en los Centros de Trabajo. NACIONALES NMX-J-549-ANCE-2005, Sistema de Protección vs. Tormentas Eléctricas Especificaciones, Materiales y Métodos de Medición. NFPA 780, Standard for the Installation of Lightning Protection Systems. EIA/TIA 607, Grounding and Bonding Requirements for INTERNACIONALES Telecommunications. IEEE 142, Grounding of Industrial and Commercial Power Systems. IEEE 1100 , Powering and Grounding Electronic Equipment. Problemática General Proporciona una trayectoria de conducción de las corrientes que se deben drenar a tierra. Descarga Atmosférica Electricidad Estática Falla Sobre-corriente Transitoria Electricidad Estática Generación: Por medio de frotamiento o fricción. Almacenamiento: Se produce mientras el cuerpo esté aislado. Incrementa su potencial eléctrico. Peligro: Se descarga por contacto con un cuerpo de diferente potencial. (Cuerpo Humano) Chispas Incendios. Un sistema de tierra… No permite que se almacene electricidad estática. Las cargas viajarán por los conductores de puesta a tierra. Objetivos Fundamentales de los sistemas de puesta a tierra 1. Proporcionar Seguridad a las Personas. 2. Proteger Infraestructura. a. Equipos. b. Garantiza la operación de protecciones. 3. Estabiliza el Voltaje al establecer un potencial de referencia. 4. Trayectoria para la conducción de la energía del rayo. 5. Limita sobretensiones transitorias. 6. Drena cargas estáticas. Norma NMX-J-549 549 ANCE ANCE-2005 SPTE Sist em a d e prot ec c ión c o nt ra t orm ent as eléc t ric as Sección 4 . 2 RIESGO V alorac ión d e riesgo No Inst alac ión de un SEPT E Si Sección 4 . 3 . 2 T erminales aéreas T ip o u bic ac ión y alt ura Sección 4 . 3 .3 Conductores de bajada Tipo c ant id ad y ubic ac ió n Sección 4 . 3 SEPT E Sección 4 . 3 . 4 SPT Sist em a de p u est a a t ierra Sección 4 . 4 .1 UE U nió n equip ot en c ial Sección 4 . 4 SIPTE Sección 4 . 4 . 2 Puesta a tierra (N ) Pu nt o s de c o n ex ión (no rm al) Sección 4 . 4 .3 SSTT Su presores d e sob ret ensió n t ran sit oria M em oria técnica ¿Qué es la tierra física? Son conductores que interconectan: •Elementos Metálicos •Equipos •Circuitos Eléctricos con otros elementos metálicos enterrados. Elementos enterrados… Se les denomina electrodos. Electrodos Naturales: Los no fabricados para este fin. Se deben interconectar. ¿Qué es la tierra física? Electrodos Naturales Electrodos Ejemplos Descargas Atmosféricas Generación: Fenómeno Natural. Diferencia de Potencial [Nube-Tierra] Peligro: Daños en Infraestructura. •Edificación. •Instalaciones. •Equipos. Explosiones e Incendios. Un sistema de tierra… Drena la corriente del rayo. El rayo viajará por los conductores hasta la tierra donde el sistema lo disipará por medio de los electrodos. 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 la Tierra La capa de tierra más cercana al electrodo tiene un área de superficie menor que las más alejadas. Ofrece la mayor resistencia y debe tratarse el terreno con intensificador. En las siguientes capas el área es mayor y ofrece una menor resistencia. No es necesario acondicionar todo el terreno. Variación de la resistencia del electrodo en función de la profundidad ( ejemplo varilla tradicional) 19 Importancia del conocimiento de las características del terreno 20 Uso de varillas o electrodos múltiples Resultados promedio obtenidos mediante el uso de varillas múltiples. Se obtiene una disminución al poner varillas o elementos en paralelo. Electrodos Tipos 1. Varilla 2. Rehilete 3. Químico 4. Tubulares 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 y Acero NMX-J-549 4.3.4, 6.2.3 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. Sistemas de Puesta a Tierra Acondicionadores de Terreno •Conforma distintas geometrías. •A base de minerales naturales. •Dureza similar a la del concreto. •Seguro para el medio ambiente. •Evita pérdidas por filtración. •Absorbe y retiene agua. •Reduce la resistencia del terreno. •Baja y permanente R de tierra. •Permite conductividad. •No se disuelve ni descompone •Disminuye tensiones de paso. con el paso del tiempo. •Presentación en polvo en cubeta •No requiere mantenimiento. de 11kg. •Presentación en saco de 11 kg. Resisitividad del Terreno Factores que Intervienen 1. Tipo de Terreno Arenoso, Pantanoso, Calizo… 2. Estratigrafía Diferentes capas no homogéneas. La primera capa es muy afectada por el clima. 3. 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 4. Salinidad Concentración de sales solubles 5. Higrometría Contenido de Agua. A mayor humedad mayor disolución de sales. (Electrolito). Depende de: Nivel Freático, Temperatura, Época del año 6. Temperatura Resequedad por evaporación. Reducción del flujo electrolítico por congelación. 7. Compacidad Reducir espacios de aire. Resistividad del Terreno Comparativa con algunos materiales La resistividad que ofrece cada material justifica el uso y acoplamiento de partes metálicas en los Sistemas de Tierra Física. Electrodos Características Fundamentales Un electrodo de puesta a tierra puede ser de cualquier tipo y forma. Debe… Ser metálico. Ofrecer una baja resistencia de puesta a tierra. Fabricado con Materiales… de Alta Conductividad. de Alta Durabilidad. Cobre, Acero Inoxidable Instalar evitando corrosiones: No contaminar el medio ambiente. Suelo Agua Contaminantes Par Galvánico 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 es corta dependiendo del modo de instalación. Electrodo Rehilete Son dos placas de cobre interconectadas entre sí y estas a la vez a una varilla ya sea de cobre electrolítico o de acero cobrizado. Adecuado para terrenos difíciles de excavar. Tienen mayor área de contacto que las varillas pero son menos profundos. Electrodo Químico Se llaman químicos porque agregan un materiales de mayor conductividad que el terreno. Es un contenedor con tapa que dosifica el material conductivo en la tierra. El mantenimiento debe ser constante para asegurar la demanda de acondicionador. Electrodo Mayor superficie de contacto. 3 Tubos de cobre electrolítico altamente conductivo resistente a la corrosión. Se garantizan hasta por 10 años de libre mantenimiento. Diferentes profundidades según modelo. Se debe acompañar de H2Ohm Sistema Total Ground ¿De qué se compone? 1. Electrodo 2. Acoplador del Impedancias 3. H2Ohm 4. Accesorios *según aplicación Sistema Total Ground Kits de Tierra Física MODELO INCLUYE: Bobina Electrodo LCR Acoplador Saco H2Ohm Brújula Nivel TG-45 AB X X - 1 X X TG-45K X X TGC45 1 X X TG-70K X X TG01 1 X X TG-100K X X TG01 1 X X TG-400K X X TG01 1 X X •Garantía: 10 Años. •Menos de 2 Ohms de Impedancia de la tierra. •Fácil instalación. Sistema Total Ground Electrodos ELECTRODO MAGNETOACTIVO MODELO DIMENSIONES CAPACIDAD FILTRO LCR TG-700 67 X 63 cm 700 A 20 X 10 cm. TG-1000 180 X 63 cm 1000 A 30 X 10 cm. TG-1500 200 X 63 cm 1500 A 30 X 10 cm. TG-2500 250 X 63 cm 2500 A 30 X 10 cm. ELECTRODOS TOTAL GROUND • De cobre electrolítico altamente conductivo. • Tratado para retardar los efectos de la corrosión. • Con dispositivo de filtración de baja frecuencia LCR. • Cada electrodo incluye brújula y nivel. • Garantía : 10 años. Errores en instalaciones de electrodos www.totalground.c Sistema Total Ground Accesorios ANTIOX •Sella y aísla conectores, terminales y partes metálicas. •Evita óxido, sarro y problemas de uniones bimetálicas. •Protege contra ambientes salinos, químicos, polvo y suciedad. •Resistencia dieléctrica: 37,000 V. TAPETE AISLADOR PARA RACK •Protege pequeños SITES sin piso falso. •Aísla el rack y sus tornillos de fijación del piso. •Asegura una sola puesta a tierra física. •Material de aislamiento clasificado por la UL84 V-1. •Para racks de 19” y 23”. REGISTROS •Modelos s-610, s-1010 y s-1419. •De fibra de vidrio y concreto polimérico. •Soportan carga estática de 1360 kg. Sistema Total Ground Accesorios •Punto de distribución de hilos de tierra. • Algunos modelos pueden venir en gabinete de 20 X 30 X 12 cm. BARRAS DE UNIÓN MODELO DIMENSIONES CAPACIDAD MÁXIMA TGBUE10 20 X 5.2 cm 1000 A TGBUE11 20 X 7.5 cm 1249 A TGBUE12 20 X 7.5 cm 1999 A TGBUETMBG 50.8 X 10.16 cm 2000 A TGBUERACK 49 X 2.54 cm 550 A ESPESOR 1/4 " 1/4 " 1/2 " 1/4 " 1/4 " Aplicaciones Masas Estructura metálica no diseñada para conducir energía eléctrica. Con conductores: En equipos eléctricos, en caso de falla evita que las carcasas se mantengan energizadas y con riesgo de accidentes para el usuario. Sin Conductores: Drena las cargas estáticas a tierra en los equipos que no requieren energizarse. Se interconectan en una barra de cobre, antes de ir al acoplador y al electrodo. Aplicaciones Masas Aplicaciones Equipos Electrónicos Equipos de cómputo, telecomunicaciones, electrónica en general. Evita errores de comunicación y sobrecalentamiento en circuitos. Evita interferencias y ruidos. Incrementa la vida útil de los equipos. Normatividad NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas (Utilización) ARTICULO 250. PUESTA A TIERRA A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. Disposiciones Generales. Puesta a Tierra de Circuitos y Sistemas Eléctricos. Ubicación de las Conexiones de Puesta a Tierra de los Sistemas. Puesta a Tierra de Envolventes y Canalizaciones. Puesta a Tierra de los Equipos. Método de Puesta a Tierra. Unión. Sistemas de Electrodos de Puesta a Tierra. Conductores de Puesta a Tierra. Conexiones de los Conductores de Puesta a Tierra. Transformadores de Instrumentos, relevadores, etc. Puesta a Tierra de Circuitos y Sistemas de Alta Tensión (600V). Normatividad NOM-001-SEDE-2005 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) Organos 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…” Normatividad NMX-J-549-ANCE-2005 Sistema de Protección vs. Tormentas Eléctricas Especificaciones, Materiales y Métodos de Medición 4.3.4 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA 4.3.4.1 4.3.4.2 4.3.4.3 4.3.4.4 4.3.4.5 4.3.4.6 4.3.4.7 4.3.4.8 4.3.4.9 Electrodos de Puesta a Tierra. Electrodos de Puesta a Tierra Comunes. Diseño del SPT. Factores para un SPT. Métodos Prácticos para Mejorar la Eficiencia de un SPT. Resistencia de Puesta a Tierra. Electrodos de Puesta a Tierra en Suelos de Alta Resistividad. Reducción de Peligro de Choque Eléctrico. Cálculo y Mediciones del Sistema de Puesta a Tierra. Normatividad NMX-J-549-ANCE-2005 4.3.4 Sistema de Puesta a Tierra (SPT) “…Con el fin de mantener la elevación de potencial del SPT a niveles seguros, se recomienda que el valor de la resistencia de puesta a tierra se mantenga en niveles no mayores que 10Ω…” 4.3.4.1 Electrodos de puesta a tierra “En general, un electrodo de puesta a tierra puede ser de cualquier tipo y forma, siempre y cuando cumpla con los requisitos siguientes: a) b) c) d) e) Ser metálico. Tener una baja resistencia de puesta a tierra, como el que se establece en 4.3.4 Cumplir con las características indicadas en el capítulo 6. Sus componentes no deben tener elementos contaminantes al medio ambiente. Para los formados por varias hojas metálicas, éstas deben unirse por medio de soldadura.” Normatividad NMX-J-549-ANCE-2005 4.3.4.2 Electrodos de puesta a tierra comunes Los electrodos de puesta a tierra utilizados son los siguientes: a) b) c) d) Verticales (varillas, tubos, conductores planos) Horizontales (tubos, cables o conductores planos colocados en forma radial o en anillo) Los formados por los cimientos de las estructuras (naturales) Placas y mallas. 4.3.4.5 Métodos prácticos para mejorar la eficiencia de un SPT “La tubería principal del servicio de agua puede interconectarse con él o los elementos del SPT, siempre y cuando sea metálica, se encuentren enterradas en el suelo, se conecte al SPT principal, forme parte de la unión equipotencial … …Los cimientos de edificios o estructuras pueden utilizarse como electrodos de puesta a tierra (conocidos como naturales), los cuales representan un medio auxiliar o complementario de disipación del sistema principal (SPT)… …El uso de rellenos químicos representa una alternativa… Estos rellenos químicos deben ser inertes al medio ambiente y no dañar a los elementos del SPT por efecto de corrosión…” Pararrayos Qué es el rayo ? El rayo es la reacción eléctrica causada por la saturación de cargas electrostáticas que se generan entre cielo y tierra durante la activación del fenómeno eléctrico de una tormenta. Esto sucede en fracciones de segundos , convirtiéndose la energía electrostática acumulada durante la descarga en energía electromagnética www.totalground.c Puntas simples Punta Faraday Punta múltiple Bases para sistemas tradicionales Bases Las bases son soportes metálicos donde se colocan las terminales aéreas para mantenerlas en la posición correcta, existen diferentes diseños dependiendo de su instalación; por ejemplo, para techo existen redondas, triangulares y rectangulares, para fijación en lámina así como en pretil. Es importante que las bases sean de un material adecuado dependiendo del material de la terminal aérea con el fin de evitar el fenómeno llamado par galvánico. Dipolo Corona Pararrayos de dispositivo de cebado Ingesco Prevectron Saint Elme Pararrayos TG KDA05 Electrodo TG1000 2500 A Diámetro de protección 300m Pararrayos TG KDA03 Electrodo TG700 1800 A Diámetro=200m Pararrayos TG Diámetro= 80m KDALU NMX-J-549-ANCE -2005 NMX-J-549-ANCE -2005 Aplicaciones Protección Atmosférica Tres partes: Terminal Aérea, Conductor de Bajada y Sistema de Puesta a Tierra. La magnitud de corrientes que se pueden descargar por este medio obligan que el sistema cuente con un electrodo dedicado. El electrodo se conecta a un acoplador de impedancias que en sus laterales se interconecta con la estructura incrementando la capacidad de disipación de energía. PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES A c om et ida en m ed ia t ensión Eq u ipo de m edic ión T A part array o s Supresor de T ran sit o rios FLC T ransf orm ador 3F – 4H 4 4 /2 5 4 V T Aplicación de Supresores NMX-J-549-ANCE Cat egoría C T ransf orm ador 3F – 4H 4 4 /2 5 4 V 2 2 0 /1 2 7 V Cen t ro d e c ont rol de m o t ores T 440 V Cat egoría B T Cat eg oría B 2 2 0 /1 2 7 V M M M ot o res T 127 V M A lum brado T Cat egoría A Co nt ac t os Cat egoría B Operación de un supresor Func. normal Red Equip. Sobretensión Red "sobre corriente" Equip. Tipos de protección Clase C: Instalación exterior y acometida. Circuitos que van del medidor al panel principal. Alimentadores y circuitos derivados cortos, tableros de distribución. Clase B: Clase A: Tomacorrientes para aparatos grandes con cableados cercanos a la acometida Tomacorrientes y circuitos derivados largos. Certificaciones TOTAL GROUND. GRUPO ENERTEC cuenta con distintas certificaciones en sus productos con distintas entidades certificadoras y laboratorios, tales como: •ANCE Asociación Nacional de Normalización y Certificación del Sector Eléctrico. (www.ance.org.mx) •ECOTEC Análisis de Aguas Residuales y de Pozo según Normas Oficiales Mexicanas. (www.grupoecotec.com) •LAPEM Laboratorio de Pruebas Equipos y Materiales, CFE. (www.cfe.gob.mx/otrasactividades) •NFPA National Fire Protection Association. (www.nfpa.org) •NYCE Normalización y Certificación Electrónica, A.C. (www.nyce.org.mx) ANCE DOCUMENTO EMITIDO PRODUCTO EN CUESTIÓN FUNCIÓN Certificado de Conformidad de Producto SUPR320FA SUPRESOR DE TRANSIENTES Certificado de Conformidad de Producto SUPRACK SUPRESOR DE TRANSIENTES Certificado de Conformidad de Producto TGC-01 ACOPLADOR DE IMPEDANCIAS Certificado de Conformidad de Producto TGC-02 ACOPLADOR DE IMPEDANCIAS Certificado de Conformidad de Producto TGC-04 ACOPLADOR DE IMPEDANCIAS Certificado de Conformidad de Producto KDA-05 PARARRAYOS Certificado de Conformidad de Producto FAMILIA DE ELECTRODOS TG SISTEMA DE TIERRA ECOTEC DOCUMENTO EMITIDO PRODUCTO EN CUESTIÓN Reporte de Pruebas y Resistividad H2OHM FUNCIÓN COMPUESTO INTENSIFICADOR DE TIERRAS FÍSICAS LAPEM DOCUMENTO EMITIDO PRODUCTO EN CUESTIÓN Informe de Resultados NOM052-SEMARNAT-1993 H2OHM FUNCIÓN COMPUESTO INTENSIFICADOR DE TIERRAS FÍSICAS NYCE DOCUMENTO EMITIDO PRODUCTO EN CUESTIÓN Certificado de Conformidad con la Norma Oficial Mexicana SUPT - UTPAC DOCUMENTO EMITIDO PRODUCTO EN CUESTIÓN Certificado de Conformidad con la Norma Oficial Mexicana SUPT – UTP04, SUPT – UTP01 FUNCIÓN SUPRESOR DE TRANSIENTES PUERTOS DE DATOS FUNCIÓN SUPRESOR DE TRANSIENTES PUERTOS DE DATOS GRACIAS POR SU ATENCIÓN www.totalground.com joseordonez3110@yahoo.com.mx Jose.o@totalground.com
