DISEÑO DE SISTEMA DE PROTECCION ANTE DESCARGAS ATMOSFERICAS SEGÚN NTC 4552 / IEC 62305 DIA - ARMENIA ELABORADO POR Ing. Carlos A. Rodriguez C. BOGOTA D.C. AGOSTO DE 2013 2 I NDI CE 1 2 3 I NTRODUCCI ON CONCEPTOS GENERALES METODOLOGI A DE DI SEÑO 3 3 5 3.1 CARACTERI STI CAS GENERALES DEL PROYECTO 7 3.2 COMPOSI CI ON DEL RI ESGO 7 3.3 SI STEMA DE PROTECCI ÓN I NTERNO 8 3.4 EVALUACI ÓN DE NI VEL DE RI ESGO CON SI PRA 11 4 CONCLUSI ONES ANEXOS EVALUACI ON DEL NI VEL DE RI ESGO ( CON SI PRA) _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 11 13 13 13 3 1 I NTRODUCCI ON El presente documento recoge los resultados de los estudios y diseños del sistema de protección integral contra descargas atmosféricas para la estructura de DIAN - Armenia, ubicada en Armenia (Quindio), haciendo uso de los métodos, principios y recomendaciones de la NTC 4552 y la IEC 62305. Se define el sistema integral de protección contra rayos (SIPRA) como el conjunto de protecciones externas, protecciones internas y medidas generales de seguridad requeridas para garantizar que el nivel de riesgo de pérdidas o daños debidos a descargas atmosféricas en las instalaciones este por debajo de los valores máximos tolerables. Una vez efectuado el cálculo del nivel de riesgo ante descargas atmosféricas para la estructura, se encontró que esta presenta un nivel de riesgo que requiere la implementación de correctivos, por lo cual SE REQUIERE UN SISTEMA INTEGRAL DE PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS. Los detalles del cálculo del nivel de riesgo para las instalaciones pueden consultarse en el informe de estudio de riesgo correspondiente. 2 CONCEPTOS GENERALES La mayor incidencia de rayos en el mundo se da principalmente en América tropical, África Central y el norte de Australia, Colombia se encuentra situada en la zona de confluencia intertropical por lo cual presenta una de las actividades ceraunicas más altas del planeta. Por este motivo es de vital importancia contar con formas de protección contra este fenómeno. El sistema integral de protección (SIPRA) está conformado por los siguientes subsistemas: a. Un sistema de protección externo. Este permite interceptar, conducir y disipar a tierra la energía del rayo. b. Un sistema de protección interno. Busca reducir los efectos indirectos sobre las estructuras o las instalaciones debido a acoples capacitivos o magnéticos. Criterios de distancias de seguridad, equipotencialización y conexión a tierra. c. Un sistema de prevención. Para prevenir lesiones a seres vivos o daños en equipos o sistemas. _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 4 El cálculo del nivel de riesgo permite determinar las medidas requeridas para disminuir el nivel de riesgo a valores tolerables en caso de ser necesario. Una protección externa está diseñada para las siguientes funciones: o Interceptar los impactos directos del rayo a la estructura, utilizando un sistema de captación. o Conducir la energía del rayo de manera segura hasta la tierra, utilizando un sistema de bajantes. o Dispersar y disipar la energía de la descarga atmosférica dentro del suelo, utilizando un sistema de puesta a tierra. La protección interna está diseñada para las siguientes funciones: o Prevenir los efectos de las sobre-tensiones en los equipos electrónicos y componentes sensibles, mediante la utilización de DPS en los tableros de distribución y en las tomas de energía de los equipos. o Prevenir la formación de chispas peligrosas dentro de la estructura garantizando la equipotencialidad de los componentes metálicos y las distancias de separación entre los componentes del SIPRA y otros elementos conductores eléctricos internos de la estructura. El tipo y ubicación del SIPRA debe estudiarse cuidadosamente en el diseño, para lograr un sistema seguro a un mínimo costo. De esta manera se hace más fácil manejar los aspectos estéticos y la efectividad del sistema de protección con un mínimo esfuerzo. La metodología para determinar las características que se requieren para obtener una protección adecuada hace necesario una evaluación del nivel de riesgo y posteriormente, si el nivel de riesgo obtenido lo requiere, proponer las adecuaciones para reducirlo a un valor tolerable. Una vez efectuado este análisis para la estructura del presente proyecto, se determinó que este PRESENTA UN NI VEL DE RI ESGO SUPERI OR AL ESTABLECI DO POR LA NORMA, por lo cual SI se requiere la implementación de sistemas de protección integral SIPRA. _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 5 3 METODOLOGI A DE DI SEÑO En el diseño del sistema de protección integral contra descargas atmosféricas para las instalaciones de DI AN – Armenia se aplicó la metodología general descrita a continuación: 1. Recorrido de técnico de reconocimiento de las instalaciones para identificar las condiciones de riesgo existentes, las características constructivas de las estructuras, acometidas de servicios y las condiciones generales del entorno. 2. Recopilación de información acerca de los sistemas eléctricos y electrónicos y las redes existentes, planos arquitectónicos, diagramas unifilares etc. 3. Determinación de las protecciones y de las medidas de seguridad requeridas para las instalaciones bajo estudio de acuerdo con los resultados obtenidos en el cálculo del nivel de riesgo ante descargas atmosféricas. 4. El diseño del sistema de apantallamiento contra descargas atmosféricas parte del cálculo del nivel de riesgo, esta vez implementando medidas de protección tales como sistemas de alarma, sistemas de protección contra incendios etc. 5. Especificación y detalle de las protecciones y las medidas de seguridad calculadas, de acuerdo con las exigencias normativas y las condiciones de instalación. Las medidas de protección tienen como objeto, reducir el riesgo asociado a cada tipo de daño. La selección de las medidas de protección más adecuadas debe hacerla el diseñador distribuyendo cada componente del riesgo en el riesgo total R y teniendo en cuenta los aspectos técnicos y económicos de las diferentes medidas de protección. Deben identificarse los parámetros críticos al objeto de determinar las medidas más eficaces para reducir el riesgo R. Para cada tipo de pérdidas hay distintas medidas de protección que, individualmente o combinadas, cumplen con la condición R ≤ RT. La solución que se adopte debe hacerse teniendo en cuenta los aspectos técnicos y económicos. Un procedimiento simplificado para la selección de las medidas de protección está indicado en el diagrama mostrado a continuación para estructuras. En cualquier caso, el instalador o el proyectista debería identificar los componentes del riesgo más críticos y reducirlos, teniendo en cuenta también los aspectos económicos. Una vez calculado el nivel de riesgo con la implementación de medidas de protección se procede al diseño y especificación de los sistemas de protección requeridos, ya sean externos y/o internos, cuyas características están determinadas por el nivel de protección definidas en el cálculo del nivel de riesgo. _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 6 Procedimiento para seleccionar las medidas de protección _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 7 3.1 CARACTERI STI CAS GENERALES DEL PROYECTO Las características generales del proyecto (dimensiones de las instalaciones bajo estudio (DIAN - ARMENIA), tipo y características de las acometidas de servicios, condiciones de localización, uso y seguridad de las estructuras etc.), fueron definidas en el informe de Estudio de Riesgo por lo cual no es necesario repetirlas en este punto, sin embargo, pueden ser consultadas en el ANEXO 1. 3.2 COMPOSI CI ON DEL RI ESGO Para reducir los índices de nivel de riesgo a valores tolerables se requiere inicialmente determinar cuáles son los factores que más inciden sobre el mismo. Por lo anterior, se presenta a continuación la composición del riesgo en relación con la fuente de daño: COMPOSICION DEL RIESGO R1 EN RELACION CON LA FUENTE DE DAÑO Simbolo RD RI Descripción Riesgo para una estructura por descargas en la estructura Riesgo para una estructura por descargas no directas en la estructura TOTAL Referencia IEC 62305 Zona 1 TOTAL 4.3.1 1,76E‐06 1,76E‐06 4.3.1 1,13E‐05 1,13E‐05 1,31E‐05 1,31E‐05 Con lo mostrado en el cuadro anterior, se tiene que los mayores efectos se presentan por RI (Riesgo por descargas no directas en la estructura), el cual representa el 86% del valor total. Siendo RI= RM + RU + RV + RW + RZ Se muestra a continuación su composición: _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 8 RV(P) COMPOSICIÓN DEL RIESGO RU POR DESCARGAS NO DIRECTAS Descripción Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que entra en la estructura (Servicio de Energía) Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que entra en la estructura (Servicio de Comunicaciones) Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de energía. RV(T) Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de comunicaciones. Simbolo RU(P) RU(T) TOTAL Zona 1 TOTAL 0,00E+00 0,00E+00 1,13E‐08 1,13E‐08 0,00E+00 0,00E+00 1,13E‐05 1,13E‐05 1,13E‐05 1,13E‐05 Lo anterior nos permite concluir que las medidas para reducir el nivel de riesgo deben enfocarse a la implementación de medidas que disminuyan el efecto de posibles descargas en la línea de entrada de energía y comunicaciones. 3.3 SI STEMA DE PROTECCI ÓN I NTERNO Atendiendo los resultados obtenidos, la primera alternativa para reducir el nivel de riesgo es la instalación de un sistema de DPS’s en las líneas de entrada tanto de comunicaciones como de potencia. Los dispositivos de protección contra sobre tensiones pueden evitar los daños causados por la mayoría de las sobre tensiones de energía. Existen dos clases: o Dispositivo de protección contra sobre tensiones de entrada de servicio, el cual se monta en o cerca del servicio eléctrico entrante, en celdas, tableros y paneles de distribución. _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 9 o Dispositivo de protección contra sobre tensiones de punto de uso, el cual se utiliza en el equipo electrónico que se quiere proteger e incluye la clase de protectores contra sobre tensión que se enchufa en un tomacorriente de pared. Para una instalación como la estudiada se recomienda un sistema de protección mínimo conformado por los siguientes elementos: 1. Un dispositivo de protección contra sobre tensiones de entrada de servicio que proteja la línea de energía eléctrica entrante, ubicado en el tablero general de distribución. 2. Dispositivos de protección contra sobre tensiones en los tableros secundarios de distribución. Dispositivos de protección contra sobre tensiones de punto de uso con una tensión de fijación de 120 voltios en todos los artefactos eléctricos y electrónicos costosos, tales como televisores, vídeo grabadores, estéreos y computadoras; todos tienen circuitos electrónicos susceptibles a las sobrecargas de energía. La decisión de instalar dispositivos en este nivel dependerá de la consideración del costo de la implementación versus el costo de los equipos sensibles a proteger. Con este sistema de protección se busca limitar: las sobretensiones debidas a las descargas atmosféricas en la estructura producidas por acoplamientos resistivos e inductivos; las sobretensiones debidas a las descargas atmosféricas en las proximidades de la estructura producidas por acoplamientos capacitivos; las sobretensiones transmitidas por las líneas conectadas a la estructura debidas a descargas atmosféricas en o en las proximidades de la estructura; el acoplamiento directo del campo magnético con los sistemas internos. _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 10 Ubicación de protecciones internas contra sobretensiones (referencia catalogo OBO) La selección de los DPS se hace teniendo en cuenta el nivel de protección requerido por la instalación, de acuerdo con la NTC 4552-2 y aplicando el cuestionario del estándar IEEE C 62.41, las siguientes son las consideraciones generales a tener en cuenta: En el tablero principal: Modos de protección directa: F-T, N-T, indirecta: F-F, F-N Tipo de conexión: paralelo Tensión de operación: 270 V BIL: 4 KV Nivel de protección IV Nivel de exposición: C (IEC/IEEE) Corriente de operación: 160 – 250 KA En los tableros secundarios ( T. Regulado y otros donde se considere la conexión de cargas o equipos sensibles) : Modos de protección directa: F-T, N-T, indirecta: F-F, F-N Tipo de conexión: paralelo Tensión de operación: 270 V BIL: 4 KV Nivel de protección IV Nivel de exposición: A (IEC/IEEE) Corriente de operación: 80 – 120 KA _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 11 En los ANEXOS 8 y 9 se muestra los cuestionarios completos según el estándar IEEE C62.41. Igualmente, se debe instalar un DPS para protección en la(s) línea(s) telefónica entrante. 3.4 EVALUACI ÓN DE NI VEL DE RI ESGO CON SI PRA A continuación se presenta los resultados de la evaluación de riesgo, una vez implementadas las medidas sugeridas en el numeral 3.2: RESUMEN GENERAL DEL NIVEL DE RIESGO RESULTANTE Simbolo R1 R2 R3 Referencia IEC 62305 Riesgo de pérdida de vidas humanas en una estructura 4.2.1;4.3 Riesgo de pérdida de servicios públicos en una estructura 4.2.1;4.3 Riesgo de pérdida de patrimonio cultural en una estructura 4.2.1;4.3 Descripción Zona 1 TOTAL 2,10E‐06 0,00E+00 0,00E+00 2,10E‐06 0,00E+00 0,00E+00 CONCLUSIÓN Simbolo R1 R2 R3 4 Control de riesgo OK!!! RIESGO CONTROLADO OK!!! RIESGO CONTROLADO OK!!! RIESGO CONTROLADO Riesgo Tolerable 1,00E‐05 1,00E‐03 1,00E‐03 CONCLUSI ONES A continuación se presenta el resumen de los principales aspectos obtenidos para el diseño del SIPRA: 1. Se suministra el formulario conteniendo las variables necesarias para la valoración de riesgo y el diseño del sistema de protección integral contra descargas atmosféricas. La información contenida en este formulario se revisa y acepta por parte del cliente. _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 12 2. Las memorias completas de cálculo del proyecto se pueden consultar en los respectivos ANEXOS consignados a continuación. 3. Se deberá instalar DPS’s tanto en la línea de potencia como de comunicaciones, acorde con las especificaciones suministradas en el numeral 3.3. 4. En los anexos 8 y 9 se incluye los formularios de evaluación y selección de DPS obtenidos en el numeral 3.3. 5. No se requiere sistema de protección externo. A pesar de lo anterior, y en caso que el cliente lo solicite, se suministrará el diseño del sistema de protección externo contra rayos, incluyendo las especificaciones constructivas adicionales que requiera su implementación. _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com 13 ANEXOS EVALUACI ON DEL NI VEL DE RI ESGO ( CON SI PRA) _______________CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ CANAL__________________ Ingeniero Electricista – Inspector RETIE – telefonos 361 36 82 – cel: 311 444 71 56 Email: carlosalbertorc1@yahoo.com ANEXO 1 ‐ DATOS DE ENTRADA EVALUACION DE RIESGO ESTRUCTURA: DIAN ARMENIA 1. DATOS DE LA ESTRUCTURA Zona 1: Unica 29 Largo [m] 19 Ancho [m] 20 Alto [m] Ubicación relativa: Objeto rodeado de objetos o árboles de igual altura o menor Dias tormentosos al año: 92,965 2,00 [rayos/km²‐año] DDT: Marmol, ceramica (Rcontacto 1 ‐ 10 KOhm) Tipo de suelo interior: Marmol, ceramica (Rcontacto 1 ‐ 10 KOhm) Tipo de suelo exterior: 379 Resistividad del suelo: Ancho de la malla de la pantalla espacial o de la malla de los conductores de bajada, o también la distancia entre las columnas metálicas de la estructura, o la distancia entre la armadura de Desconocido o no tiene hormigón armado, cuando actúan como SPCR natural. 10 w [m]: Exposición de personas a Personas dentro de la estructura tensiones de paso y Personas fuera de la estructura contacto Uso de la estructura: Oficina Pérdidas por fallos en No hay pérdidas de vidas humanas por fallas en los servicios sistemas internos: Riesgo de incendio: Objeto aislado: sin objetos en la vecindad Clase especial de riesgo: Sin riesgo especial Servicios públicos: No hay servicios públicos escenciales en la estructura Existen perdidas de patrimonio cultural irremplazable? Si Costos indeterminados? Si Costo medio de las posibles pérdidas de la estructura ($): Costo total de la estructura ($): Posible pérdida de animales: Si Variables para determinación de pérdidas de vidas humanas: Indeterminado: Número medio de posibles personas en peligro: Número total de personas previstas: Tiempo en horas al año de exposición: ANEXO 1 ‐ DATOS DE ENTRADA EVALUACION DE RIESGO ESTRUCTURA: DIAN ARMENIA Zona 1: Unica 2. DIMENSIONES Y CARACTERISTICAS DE SERVICIOS Y ESTRUCTURAS ADYACENTES Energía Largo [m] 0 Ancho [m] 0 Alto [m] 0 Ubicación relativa estructura: No Aplica Transformador: Con transformador Tipo de ambiente: Urbano (edificaciones entre 10m y 20m) Tipo de acometida: Subterranea Longitud acometida [m] Tramo subterraneo: 50 Tramo Aereo: 0 Altura de los conductores del servicio: 0 Ubicación relativa de la No Aplica linea: Apantallamiento de la linea de entrada Sin apantallar Pantalla y equipo conectados a la barra equipotencial Coordinación adoptada DPSs para SIPRA clase III‐IV para los DPS: DPSs cumplen requerimientos de equipotencialización de la NTC 4552‐3 o IEC 62305‐3 Cables no apantallados ‐ con lazos pequeños. Caracteristica del cableado interno: Tensión soportable al impulso tipo rayo[kV]: cableados en conductos metálicos continuos conectados en ambos extremos a la barra equipotencial 2,5 ANEXO 1 ‐ DATOS DE ENTRADA EVALUACION DE RIESGO ESTRUCTURA: DIAN ARMENIA Zona 1: Unica Comunicaciones Largo [m] 0 Ancho [m] 0 0 Alto [m] Ubicación relativa No Aplica estructura: Transformador: Sin transformador (o con autotransformador) Tipo de ambiente: Urbano con edificaciones altas (mas de 20m) Tipo de acometida: Aerea Longitud acometida [m] Tramo subterraneo: 0 Tramo Aereo: 1000 Altura de los conductores del servicio: 10 Ubicación relativa de la Objeto aislado: sin objetos en la vecindad linea: Apantallamiento de la linea de entrada Sin apantallar Pantalla y equipo conectados a la barra equipotencial Coordinación adoptada DPSs para SIPRA clase III‐IV para los DPS: DPSs cumplen requerimientos de equipotencialización de la NTC 4552‐3 o IEC 62305‐3 Cables no apantallados ‐ con lazos pequeños. Caracteristica del cableado interno: Tensión soportable al impulso tipo rayo[kV]: cableados en conductos metálicos continuos conectados en ambos extremos a la barra equipotencial 1,5 ANEXO 1 ‐ DATOS DE ENTRADA EVALUACION DE RIESGO ESTRUCTURA: DIAN ARMENIA 3. INFORMACION DE LOS SISTEMAS DE PROTECCION Medidas de protección existentes por daños por tensiones de paso y contacto Nivel de protección contra rayos (SPCR): Zona 1: Unica Aislamiento eléctrico de bajantes expuestas (ej. Al menos 3mm de polietileno) Equipotencialización efectiva del suelo Avisos de advertencia Uso de refuerzos estructurales como bajantes No protegida Medidas de protección para reducir efectos por fuego: Riesgo de explosión o Sin medidas de prevención ANEXO 2 ‐ NUMERO ANUAL DE EVENTOS PELIGROSOS Ng Simbolo 2 Densidad de descargas a tierra [1/Km /año] Descripción NL(T) Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de un servicio Subterraneo (Potencia) Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de un servicio Aereo (Potencia) Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de un servicio Subterraneo (Comunicaciones) Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de un servicio Aereo (Comunicaciones) Número de sucesos peligrosos por descargas en un servicio ‐ subterraneo (Energía) Número de sucesos peligrosos por descargas en un servicio ‐ Aereo (Energía) Número de sucesos peligrosos por descargas en un servicio ‐ subterraneo (Comunicaciones) Número de sucesos peligrosos por descargas en un servicio ‐ Aereo (Comunicaciones) NM Número de sucesos peligrosos por descargas cerca de una estructura Ni'(P) Ni(P) Ni'(T) Ni(T) NL'(P) NL(P) NL'(T) A.1 1,0 Referencia IEC 62305 Zona 1 A.5 9,73E‐04 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 A.4 0,00E+00 0,00E+00 ‐ 0,1128 A.3 0,4242 ANEXO 3 ‐ CALCULO ÁREAS EFECTIVAS Simbolo Ad Ad/a(P) Ad/a(T) Ad' Ai(P) Ai'(P) Ai(T) Ai'(T) Descripción Superficie de captación de descargas de una estructura aislada Superficie de captación de descargas de una estructura de servicio (energía) adyacente aislada Superficie de captación de descargas de una estructura de servicio (Comunicación) adyacente aislada Superficie de captación de descargas correspondiente a un saliente del techo Superficie de captación de descargas cerca de un servicio Aereo (Energía) Superficie de captación de descargas cerca de un servicio Subterraneo (Energía) Superficie de captación de descargas cerca de un servicio Aereo (Comunicaciones) Superficie de captación de descargas cerca de un servicio Subterraneo (Comunicaciones) Al'(T) Superficie de captación de descargas en un servicio subterraneo (Energía) Superficie de captación de descargas en un servicio Aereo (Energía) Superficie de captación de descargas en un servicio subterraneo (Comunicaciones) Al(T) Am Superficie de captación de descargas en un servicio Aereo (Comunicaciones) Zona de influencia de las descargas cerca de una estructura Al'(P) Al(P) Referencia Zona 1 IEC 62305 A.2 1,76E+04 ‐ ‐ A.2.1 A.4; tabla A.3 2,43E+04 1,00E+06 A.4; tabla A.3 A.3 56400 220901 ANEXO 4 ‐ VALORACIÓN DE PROBABILIDADES DE DAÑOS Simbolo PA PB PC(P) PC(T) PLD(P) PLD(T) PLI(P) PLI(T) PM(P) PM(T) PMS(P) PMS(T) PSPD(P) PSPD(T) PU(P) PU(T) PV(P) PV(T) PW(P) PW(T) PX PZ(P) PZ(T) Descripción Probabilidad de daños a seres vivos (descargas en la estructura) Referencia IEC 62305 6.2; tabla 8 6.2; tabla 8 Probabilidad de daños físicos en una estructura (descargas en la estructura) Probabilidad de fallo de los sistemas internos de energía (descargas en la 6.2; tabla 8 estructura) Probabilidad de fallo de los sistemas internos de comunicaciones (descargas en 0 la estructura) Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Energía (descargas en los B.5; B.6; B.7 servicios conectados) Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Comunicaciones (descargas en 0 los servicios conectados) Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cerca de los servicios B.8 Energía conectados) Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cerca de los servicios 0 Comunicacion conectados) Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Energía (descargas cerca de una 6.3; tabla 8 estructura) Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Comunicaciones (descargas 0 cerca de una estructura) Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Energía (con medidas de B.4 protección) Probabilidad de fallo de los sistemas internos ‐ Comunicacion (con medidas de 0 protección) Probabilidad de fallo de los sistemas internos o de un servicio (Energía) con B.3; B.4 dispositivos de protección contra sobretensiones instalados Probabilidad de fallo de los sistemas internos o de un servicio (Comunicaciones) con dispositivos de protección contra sobretensiones 0 instalados Probabilidad de daños a seres vivos (descargas en un servicio Energia 6.4; tabla 8 conectado) Probabilidad de daños a seres vivos (descargas en un servicio Comunicaciones 0 conectado) Probabilidad de daños físicos en una estructura (descargas en un servicio de 6.4; tabla 8 energía conectado) Probabilidad de daños físicos en una estructura (descargas en un servicio de 0 comunicaciones conectado) Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas en un servicio Energía 6.4; tabla 6 conectado) Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas en un servicio 0 Comunicaciones conectado) Probabilidad de daño en una estructura 6,1 Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cerca de un servicio 6.5; tabla 8 Energía conectado) Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cerca de un servicio 0 Comunicación conectado) Zona 1 1,0000 1,000 0,030 0,030 1 1 0,4 1 0,030 0,030 0,75 0,92 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0 0,03 0,03 ANEXO 5 ‐ CÁLCULO DE PÉRDIDAS PERDIDAS DE VIDAS HUMANAS Simbolo Lt Lf Lo LA LB LC LM LU LV LW LZ Descripción Pérdidas de vidas humanas por daños causados por tensiones de paso y de contacto Pérdidas de vidas humanas en una estructura por daños físicos Pérdidas de vidas humanas en una estructura por fallo de los sistemas internos Referencia IEC 62305 Zona 1 C.1 1,00E‐04 C.1 1,00E‐02 C.1 6.2; tabla 8 Pérdidas de vidas humanas relacionadas con los daños en seres vivos Pérdidas de vidas humanas en una estructura relacionadas con los daños 6.2; tabla 8 físicos (descargas en la estructura) Pérdidas de vidas humanas relacionadas con el fallo de los servicios internos 6.2; tabla 8 (descargas en la estructura) Pérdidas de vidas humanas relacionadas con el fallo de los servicios internos 6.3; tabla 8 (descargas cerca de la estructura) Pérdidas de vidas humanas relacionadas con los daños en seres vivos 6.4; tabla 8 (descargas en un servicio) Pérdidas de vidas humanas en una estructura por daños físicos (descargas en 6.4; tabla 8 un servicio) Pérdidas de vidas humanas relacionadas con el fallo de los sistemas internos 6.4; tabla 8 (descargas en un servicio) Pérdidas de vidas humanas relacionadas con el fallo de los sistemas internos 6.5; tabla 8 (descargas cerca de un servicio) 1,00E‐07 1,00E‐04 1,00E‐07 0,0001 ANEXO 5 ‐ CÁLCULO DE PÉRDIDAS PERDIDAS ECONOMICAS Simbolo Lt Lf Lo LA LB LC LM LU LV LW LZ Descripción Pérdidas económicas por daños causados por tensiones de paso y de contacto Pérdidas económicas en una estructura por daños físicos Pérdidas económicas en una estructura por fallo de los sistemas internos Pérdidas económicas relacionadas con los daños en seres vivos Pérdidas económicas en una estructura relacionadas con los daños físicos (descargas en la estructura) Pérdidas económicas relacionadas con el fallo de los servicios internos (descargas en la estructura) Pérdidas económicas relacionadas con el fallo de los servicios internos (descargas cerca de la estructura) Pérdidas económicas relacionadas con los daños en seres vivos (descargas en un servicio) Pérdidas económicas en una estructura por daños físicos (descargas en un servicio) Pérdidas económicas relacionadas con el fallo de los sistemas internos (descargas en un servicio) Pérdidas económicas relacionadas con el fallo de los sistemas internos (descargas cerca de un servicio) Referencia IEC 62305 Zona 1 1,00E‐04 0,2 0,01 1,00E‐07 2,0E‐03 0,01 0,01 1,00E‐07 2,0E‐03 0,01 0,01 ANEXO 6 ‐ COMPONENTES DE RIESGO CALCULADAS COMPONENTES DE RIESGO DE PERDIDA DE VIDA HUMANA ‐ R1 Simbolo RA RB RC RM RU(P) RU(T) RV(P) RV(T) RW(P) RW(T) RZ(P) RZ(T) Descripción Referencia IEC 62305 Relacionado con daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto y de paso en una zona de hasta 3 m exterior a la estructura 4.2.2 Relacionado con los daños físicos producidos por chispas peligrosas en el interior de la estructura, causantes de fuegos o de explosiones que también pueden afectar al ambiente 4.2.2 Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR ‐ Descargas en una estructura 4.2.2 Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR ‐ Descargas cerca de una estructura 4.2.3 Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que entra en la estructura (Servicio de Energía) 4.2.4 Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que entra en la estructura (Servicio de Comunicaciones) Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de energía. 4.2.4 Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de comunicaciones. Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas en las líneas que entran en la estructura. Servicio de energía. 4.2.4 Zona 1 1,762E‐09 1,762E‐06 3,384E‐10 3,384E‐07 Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas en las líneas que entran en la estructura. Servicio de comunicaciones. Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de Energía. 4.2.5 Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de comunicaciones. COMPONENTES DE RIESGO DE PERDIDA DE SERVICIO PUBLICO ‐ R2 Simbolo RB RC RM RV(P) RV(T) RW(P) RW(T) RZ(P) RZ(T) Descripción Referencia IEC 62305 Relacionado con los daños físicos producidos por chispas peligrosas en el interior de la estructura, causantes de fuegos o de explosiones que también pueden afectar al ambiente 4.2.2 Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR 4.2.2 Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR 4.2.3 Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de energía. 4.2.4 Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de comunicaciones. Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas en las líneas que entran en la estructura. Servicio de energía. 4.2.4 Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas en las líneas que entran en la estructura. Servicio de comunicaciones. Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de Energía. Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de comunicaciones. 4.2.5 Zona 1 ANEXO 6 ‐ COMPONENTES DE RIESGO CALCULADAS COMPONENTES DE RIESGO DE PERDIDA DE PATRIMONIO CULTURAL ‐ R3 Simbolo RB RV(P) RV(T) Descripción Referencia IEC 62305 Zona 1 Relacionado con los daños físicos producidos por chispas peligrosas en el interior de la estructura, causantes de fuegos o de explosiones que también pueden afectar al ambiente 4.2.2 Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de energía. Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de comunicaciones. COMPONENTES DE RIESGO DE PERDIDA DE VALOR ECONOMICO ‐ R4 Simbolo Descripción Referencia IEC 62305 RU(P) Relacionado con daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto y de paso en una zona de hasta 3 m exterior a la estructura 4.2.2 Relacionado con los daños físicos producidos por chispas peligrosas en el interior de la estructura, causantes de fuegos o de explosiones que también pueden afectar al ambiente 4.2.2 Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR 4.2.2 Relacionado con los fallos de los sistemas internos debidos al IEMR 4.2.3 Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que entra en la estructura (Servicio de Energía) 4.2.4 RU(T) Relacionado con los daños a los seres vivos producidos por tensiones de contacto en el interior de la estructura, debidas a la corriente inyectada en una línea que entra en la estructura (Servicio de Comunicaciones) RA RB RC RM RV(P) RV(T) RW(P) RW(T) RZ(P) RZ(T) 3,524E‐05 1,041E‐05 2,507E‐04 3,384E‐10 Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de energía. 4.2.4 Relacionado con los daños físicos producidos por la corriente del rayo transmitida a través de las líneas entrantes (fuego o explosión generados por chispas peligrosas producidas, generalmente en el punto de entrada de la línea en la estructura, entre la instalación externa y las partes metálicas). Servicio de comunicaciones. Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas en las líneas que entran en la estructura. Servicio de energía. 4.2.4 Relacionado con los fallos de los sistemas internos por sobretensiones inducidas en las líneas que entran en la estructura. Servicio de comunicaciones. Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de Energía. Relacionado con los fallos de los sistemas internos causados por sobretensiones inducidas en las líneas que entran y se transmiten a la estructura. Servicio de comunicaciones. Zona 1 6,768E‐06 3,384E‐05 2,920E‐07 4.2.5 ‐3,384E‐05 ANEXO 7 ‐ DATOS DE SALIDA RESUMEN GENERAL DEL NIVEL DE RIESGO RESULTANTE Simbolo R1 R2 R3 Descripción Riesgo de pérdida de vidas humanas en una estructura Riesgo de pérdida de servicios públicos en una estructura Riesgo de pérdida de patrimonio cultural en una estructura Referencia IEC 62305 4.2.1;4.3 4.2.1;4.3 4.2.1;4.3 CONCLUSIÓN Simbolo R1 R2 R3 Control de riesgo OK!!! RIESGO CONTROLADO OK!!! RIESGO CONTROLADO OK!!! RIESGO CONTROLADO Riesgo Tolerable 1,00E‐05 1,00E‐03 1,00E‐03 Zona 1 TOTAL 2,10E‐06 0,00E+00 0,00E+00 2,10E‐06 0,00E+00 0,00E+00 ANEXO 8 - GUIA DE SELECCIÓN DE TVSS SEGÚN IEEE C 62.41 CATEGORIAS Y NIVEL DE EXPOSICIÓN TABLEROS PRINCIPALES DE DISTRIBUCIÓN PUNTAJE 1 Ubicación geográfica de la aplicación Dias de tormenta al año - Nivel ceraunico 30 o más 18 Urbano 1 Construcción Altura mediana 6 4 Tipo de acometida Independiente 1 Escasos 1 Medios 11 Moderada 11 C 3 2 Ubicación respecto a otras actividades Ambiente 3 Ubicación respecto a otras construcciones 5 Histórico de disturbios Acometida 6 Importancia del equipo a proteger Equipos 7 Costo de reparación del equipo(s) dañado(s) Reparación 8 Nivel de exposicion PUNTAJE TOTAL DISPOSITIVO SELECCIONADO (KA) 49 160-250 ANEXO 8 - GUIA DE SELECCIÓN DE TVSS SEGÚN IEEE C 62.41 CATEGORIAS Y NIVEL DE EXPOSICIÓN TABLEROS SECUNDARIOS DE DISTRIBUCIÓN PUNTAJE 1 Ubicación geográfica de la aplicación Dias de tormenta al año - Nivel ceraunico 30 o más 18 Urbano 1 Construcción Altura mediana 6 4 Tipo de acometida Independiente 1 Escasos 1 Medios 11 Moderada 11 B 2 2 Ubicación respecto a otras actividades Ambiente 3 Ubicación respecto a otras construcciones 5 Histórico de disturbios Acometida 6 Importancia del equipo a proteger Equipos 7 Costo de reparación del equipo(s) dañado(s) Reparación 8 Nivel de exposicion PUNTAJE TOTAL DISPOSITIVO SELECCIONADO (KA) 49 80-120
