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Un rayo dañó línea de energía del Metro en la madrugada
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Cualquier objeto, sea metálico o no, puede ser el blanco de un rayo / descarga atmosférica. Es bien conocido que rayos se cayen sobre conductores de luz. En este artículo en http://www.elcolombiano.com/antioquia/rayo-afecto-catenaria-del-metro-de-medellin-FD4959869, se nota que un rayo se cayó sobre una de las catenarias. Tal conductor «catenaria» es un conductor de luz. La diferencia mayor entre tal conductor catenaria y un cable de luz normal es su tensión. Además, está colgado para estar lo más paralelo con la tierra.
Las normas internacionales indican que «cualquier cosa» en el aire libre puede ser un blanco para descargas atmosféricas. En el caso de un conductor catenaria, hay que protegerlo para mantener el servicio del metro. Su protección es por medio de un apartarrayo conectado entre la catenaria y una puesta a tierra. Los apartarrayos son bien conocidos para la protección de conductores de luz de baja, media y alta tensión. En el caso del Metro, debe ser apartarrayos seleccionados para proteger la tensión de la catenaria. Sin mayores detalles, no es obvio como falló la protección de la catenaria del Metro. Puede ser una falla de conexión, uno o más apartarrayos o la conexión a la puesta a tierra.
Recursos sobre el tema «Puesta a Tierra»
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En el enlace abajo se encuentra varios archivos sobre el tema «Puesta a Tierra» que encontramos a través de búsquedas en la internet. No son nuestros archivos sino que encontramos casualmente. La carpeta donde se encuentran está en https://app.box.com/s/5qmilx6r4ebw12yyugk7
Cualquier pregunta sobre el tema «puesta a tierra» favor indicarnos!
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Tags: Aterramiento, puesta a tierra, toma de tierra
Las Razones para Puesta a Tierra
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As veces somos tan ocupados en “¿cómo realizar la Puesta a Tierra?” que olvidamos del sentido “¿por qué?” Mayormente las razones tienen que ver con seguridad de personal y protección de equipo.
- Garantizar que la instalación eléctrica tiene acceso directo a la tierra eléctricamente. Así podemos proteger personas contra fallas eléctricas en casas, comercio, industria. Cada enchufe tiene que tener un conductor de protección (“cable verde”) conectado a la tierra.
- Para instalaciones eléctricas “estrella” con Neutro (“conductor aterrado”) hacer conexión del Neutro a la potencia de la tierra. El Neutro siempre tiene que ser aterrado dentro del predio, normalmente con la conexión al sistema de la PAT dentro del tablero principal.
- En instalaciones eléctricas “delta” (conductores de fase sin referencia a la potencia de la tierra) las normas indican que las masas metálicas de equipos, maquinaria, motores tienen que tener conexión a la tierra. Los enchufes de sistemas “delta” tienen que tener un conductor con conexión a la tierra.
- En el caso de Sistemas de Protección Contra Rayos (SPRC) es imprescindible entregar la energía de la descarga atmosférica directamente a la tierra.
- Toda instalación eléctrica tiene que tener supresores a picos transitorios para evitar la entrada de energía de rayos entra el predio. Tales supresores tienen que tener una conexión eléctrica a la tierra.
Cada una de estas exigencias proviene de normas de instalaciones eléctricas y/o SPRC. La resistencia que exigen las normas puede variar de país a país dependiendo de la aplicación. ¡Para mayor información, favor contactarnos! Tenemos las normas sobre las exigencias de los varios países de América Latina, pídenos.
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¿Por qué no debe usar un relleno basado en carbón para relleno?
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En pocas palabras, productos basados en carbón pueden provocar corrosión cuando en contacto con cobre u otros metales. Lyncole Grounding Solutions, con más que 50.000 instalaciones alrededor del mundo, tiene productos basados en el uso de arcillas, especificamente bentonita. Pero no es cualquier bentonita sino una bentonita de una veta pura de Wyoming, EEUU. Los productos de Lyncole para rellenar / rodear electrodos son Lynconite II y Grava de Aterramiento. La Lynconite II está en polvo; la Grava está en trozos o granos de grava.
Lynconite II y Grava de Aterramiento de Lyncole tienen un pH casi neutro y protegen las jabalinas o cables rodeado contra corrosión. En comparación, el carbón en rellenos basados en carbón es un metal que va a promover la corrosión de elementos de cobre y acero debido al proceso de corrosión galvánica. Como consecuencia alambre de cobre o jabalinas de acero bañado con cobre van a corroer. La fuerza impulsora de tal corrosión es la diferencia de potencia entre el carbón (grafito) y el cobre en la Serie Galvánica. El metal más alto en la escala (cobre en este caso) es el ánodo y corroe con el grafito como cátodo. Peor es que el “carbón” en muchos casos no es puro sino se deriva de leña por carbonización. O puede ser que deriva de una fuente petrolífera. Tales fuentes llevan impurezas con azufre que producen ácido sulfúrico, aunque débil. Ácido va a atacar el cobre y/o acero. Además tal ácido actúa como un electrolito entre el carbón y el cobre acelerando el proceso de pérdida de cobre.
Una prueba de Lynconite II resultó en lo siguiente: “Con el uso de Lynconite II preparado según las recomendaciones debe extender significativamente la vida útil de jabalinas y cables puestos en el lodo líquido. Resultados de pruebas indican que elementos de cobre para elaborar puestas a tierra rodeados por Lynconite II tienen una vida media (pérdida de ½ del peso original) en exceso de 115 años.”
Para mayor información sobre estos productos NO basados en carbón, se puede contactarnos en info@lyncole-latam.com
Tags: bentonita, corrosion, puesta a tierra
Sistemas Eléctricos Sin Conexión a Tierra Parte #2
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El sistema de entrega de luz sin conexión (intencional) a la tierra está conocido como «IT». La verdad es que siempre hay una «conexión» a la tierra de los cables por medio de capacitancia de los conductores de fase y la tierra. Ver los diagramas de IT abajo.
Esquema de IT sin conexión directa a la PAT
En algunas ciudades de Bolivia la entrega de luz a casas, comercio y industria liviana es por medio de IT. No hay un problema en sí con la esquema «IT». El problema que hemos visto es la falta de hacer una conexión del chasis de la carga a la tierra. Cuando hace una prueba de voltaje entre el chasis de una carga NO aterrado, observa voltajes de 30 hasta 100 voltios (y más). La razón es que el voltaje del cableado más la carga misma induce un voltaje en el chasis. Hemos visto diferencias entre chasis y chasis de 80 voltios y más.
Todas las normas internacionales permiten el uso de «IT» para la entrega de luz. IT no tiene una relación entre los conductores de fase y la tierra. O mejor decir «no hay una conexión fija sino por capacitancia.» Así todas las normas exigen que el chasis de la carga sea conectada a) a la tierra por una conexión intencional y/o b) todos los chasis sean conectados uno al otro por una conexión equipotencial.
Una vez que el chasis de cada carga está conectado a la PAT, no puede existir un voltaje entre cada chasis. Una muy buena explanación de los problemas potenciales de IT (también de sus beneficios) se puede encontrar en el famoso Cuaderno Técnico No 172 de Schneider. Reiteramos que TODAS las normas exigen la conexión del chasis a la tierra para seguridad.
Para mayor información puede contactarnos en info@lyncole-latam.com
Lyncole Latinamérica
Tags: instalaciones electricas, PAT
Sistemas Eléctricos Sin Conexión a Tierra Parte #1
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Es bien conocido el sistema eléctrico de entrega de luz «IT» que no tiene una conexión intencional a la tierra. Un ejemplo de esto ¿tal vez? se ve en la foto abajo….
Sin Conectado a la Tierra
El trabajador no pudo alcanzar al cable (fibra-óptica) entonces pisó sobre el cableado de luz en Cochabamba. Sin embargo esto NO es el sistema de entrega de luz «IT» sino una broma durante las fiestas de Carnaval….. Tampoco no tiene que ver con uno de nuestros temas favoritos «seguridad en el aire libre».
Tags: puesta a tierra
¿Cuál resistencia para la Puesta a Tierra?
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Trabajamos en sistemas de Puesta a Tierra (o Aterramiento, Aterrizaje, Toma de Tierra, Pozo a Tierra) por más que 30 años. Hace años al preguntar ¿cuál debe ser la resistencia de la Puesta a Tierra? la respuesta fue bastante fácil: 25Ω o tal vez algo semejante para la mayoría de instalaciones. Los subestaciones necesitaban «menos que 10Ω hasta 5Ω.»
Pero con el adviento de electrónica en telecomunicaciones en los años 1970 tuvimos que enfrentar nuevas exigencias. En la tabla abajo podemos ver el rango de las exigencias.
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Norma / Estándar |
Exigencia (ohmios) |
| NFPA 70 NEC (instalaciones domiciliarias hasta industriales) | 25 Ω o “dos jabalinas” |
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| IEEE Estándar 142 (PAT industrial / comercial) | Dependiente de Equipo: 2-10-25 Ω
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| IEEE Estándar 1100 (PAT para equipo electrónico) | Dependiente de Equipo: 5-10 Ω |
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| PAT para subestaciones | 1-2 Ω para subestaciones grandes hasta 10 Ω para subestaciones particulares |
| PAT para pararrayos para ambientes explosivos / combustibles
PAT para pararrayos sin otras exigencias |
10 Ω máximo
No especificada ni en la NFPA-780 ni la IEC-62305-3 |
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| Motorola Estándar R-56 (edificios / torre comunicaciones) | 5 Ω objetivo, 10 Ω máximo |
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| Emerson DeltaV (control industrial) | 3 Ω |
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| Torres alta tensión | 10-15 Ω objetivo, 25 Ω máximo |
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| GE Sistemas Médicos | 2 Ω objetivo, 5 Ω máximo |
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| Instalaciones IT=InfoTech | 1-2-5 Ω objetivo |
La tendencia es clara: cada vez menos resistencia. El diseño de un sistema de PAT tiene que proveer la resistencia mínima en las instalaciones con varios circuitos y aparatos. Nuestras sugerencias sobre el tema de ¿cuál resistencia necesito?
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La resistencia va a variar con cada aplicación específica (Puesta a Tierra de neutro, pararrayos, reducción de ruido electrónico, protección de personal, etc.)
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La norma vigente para la aplicación (IEEE, NEC, IEC)
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El país con sus propias normas
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El fabricante del aparato / dispositivo particular
Estamos listos para ayudarle diseñar su sistema PAT según las exigencias de su aplicación. Lyncole Amércia Latina info@lyncole-latam.com
Rayos y Más Rayos
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En el hemisferio norte ya llegó ayer verano en términos de la órbita de la Tierra. Sin embargo, en términos de tiempo, ha sido verano durante algunas semanas. Abajo están unos artículos sobre el tema de «rayos, relámpago, trueno y tormentas eléctricas.»
Un rayo fulmina a casi 300 ovejas de golpe ¡Que Rayos! Cuadrúpedos son mucho más sensibles a rayos que bípedos. Cuando cae un rayo cerca a un animal cuadrúpedo la diferencia de subida de potencia de la tierra entre las patas delanteras y patas traseras es la causa de un voltaje diferencial sobre el corazón. Cuando encuentra muchos animales muertos después de una tormenta, casi sin duda la causa es una subida de potencia de la tierra. Es un fenómeno bien conocido en subestaciones eléctricas. Hay normas para proteger personal en subestaciones eléctricas contra subida de potencia de tierra.
Rayo daña cruz en cúpula de Capilla De España a Saltillo de México… La foto muestra la cruz después de recibir el impacto del rayo. Sin duda no había una buena puesta a tierra conectado a la cruz, un pararrayo natural. Sin un camino para la energía llegar al suelo hizo su daño al soporte de la cruz. La foto no muestra que un parte del techo voló. Tuvieron que cerrar el callejón abajo. Nuestra recomendación: un sistema de pararrayos para la capilla que incluye buena conexión de la cruz a la tierra. La cruz o cualquier objeto sobre la cúpula es un pararrayo natural. Sin no hay un camino recto a la tierra la energía del rayo puede hacer daño y/o saltar a otro punto para aumentar el daño.
En torrencial aguacero, un rayo lo fulminó La víctima fue encontrado bajo un árbol en un cerro. Dos errores fatales. Rayos suelen caer con más frecuencia en cerros. Árboles son el blanco de rayos también. Esconderse bajo el árbol puede ser fatal: al caer el rayo sobre el árbol (no son muy conductivos) cuando hay algo más conductivo como un cuerpo humano / animal, el rayo salta del árbol al cuerpo. Es por esto que nunca jamas recomienden buscar refugio bajo un árbol durante una tormenta eléctrica.
Rayo causó explosión en base militar causando heridas en tres soldados Colombia. Gracias a Dios no había muertos. El rayo cayó sobre o cerca de la armería. Normas internacionales como la IEC-62305 son muy claros sobre la protección de combustibles y explosivos. Además es común que cada país tiene sus normas específicas para la protección de combustibles / explosivos. Tenemos un manual (inglés) sobre la protección contra rayos del Dpto. de Defensa de los EEUU; contactar a nosotros si quiere una copia.
Finalmente desde México encontramos buen consejo para refugiarse durante una tormenta. El automóvil, un buen refugio Cuando hay una tormenta y hay la posibilidad de refugiarse en una movilidad con chasis metálico es su mejor opción. Dentro de la movilidad (auto, furgón, bus) está dentro una jaula Faraday. El rayo puede caer sobre la movilidad sin dañar el cuerpo electricamente.
Para mayor información sobre protección contra rayos y sistemas de puesta a tierra / aterramiento, por favor comunicar a nosotros.
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Tags: explosion, Pararrayos, rayos, Relámpago
Tres ejemplos de «¿por qué?» un sistema de protección contra rayos
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http://www.wkyt.com/news/headlines/Lightning-strike-causes-damage-to-Laurel-County-church-208561611.html Para ver que los rayos cayen (mayormente, no siempre) sobre puntos altos. Si no hay un ‘camino’ a la tierra recto, no podemos adivinar donde va a saltar el rayo. Rayos son muy caprichosos al acercarse a la tierra.
http://www.seacoastonline.com/articles/20130523-NEWS-305230401 El rayo entró la casa por el techo, dañó la instalación eléctrica pero salío por una ventana. Sin dar un camino recto al rayo, va a saltar buscando salida hacia la tierra.
http://www.eunicetoday.com/view/full_story/22673358/article-When-lightning-strikes-?instance=secondary_news_left_column El rayo no cayó sobre el edificio sino un poste de teléfono / luz. Siguió el alumbrado hacia el mediador de luz «buscando la tierra.» Dañó el tablero también la instalación de luz en su afán por un camino a la tierra.
En cada caso se nota una caraterística común: el rayo hizo sus daños por no tener un camino recto a la tierra. En el primer caso el rayo llegó al campanario. Al buscar «la tierra» no la encontró y entró el material del campanario (obviamente inflamable por las llamas en el video). Por los muchos daños de equipamento dentro de la iglesia «parece» que encontró su camino por la instalación eléctrica.
En el segundo caso el rayo entró por el techo: ¡muy común! pero su salida no fue por la instalación eléctrica sino por saltar por una ventana. ¡Rayos son capricochos! Tal palabra «caprichoso» viene del raiz «cabra». Saltan. La razón para un sistema de protección contra rayos (SPR) en pocas palabras: «nosotros elegimos su trayectoria hacia la tierra; no permitimos saltar donde quiere.» Desde una «corona» de barras (terminales de aire) sobre el techo a una red de conductores / bajantes hasta jabalinas de puesta a tierra nosotros vamos a dirigir la energia sin permitir a saltar donde queiere.
El último caso es una lección en ‘protección integral.’ Puede ser que el edificio fue protegido. Pero el rayo cayó sobre el alumbrado y/o línea de teléfono. Al encontrar un camino a la tierra por medio del instalación de luz & tablero el rayó saltó una vez más. ¿Por qué saltó por medio del tablero / medidor? El cable Neutro de la instalación de luz siempre está conectado a una jabalina de puesta a tierra. Dentro del tablero puede ser una saltita de centímetros…. nada para un rayo.
Nuestras recomendaciones: Si su predio tiene valor, si hay riesgo de pérdida grande debe hacer un análisis de riesgo a rayos. Tenemos programas para hacerlo; tenemos datos para el índice de rayos por año por kilómetro cuadrado. Si determina que el riesgo es elevado el próximo paso es diseñar para después instalar un SPR. También podemos diseñar su SPR y proveer material certificado para descargas de hasta 200,000 Amperios picos.
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Tags: inflamable, Lightning, Pararrayos, puesta a tierra, rayos
Falacia #3: Puesta a Tierra sobre roca o en suelos de alta resistividad
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Hay muchas aplicaciones de Puesta a Tierra que tienen que ver con resistividades de suelos muy altas. Por ejemplo suele común ubicar una torre celular en puntos más altos. Tales como “cerros.” Cerros son buenísimos para dar un alcance mucho más grande a antenas. No obstante cerros muchas veces tienen poco suelo y mucha roca. Dependiendo de la geología del cerro puede ser que un cerro tiene resistividades de hasta miles de Ohm-metros.
¿Cómo lograr una baja resistencia en cerros rocosos? La “biblia” para instalaciones de telecomunicaciones es la Motorola R-56. La R-56 enseña resistencias de 5 hasta 10 ohmios para la protección y rendimiento de equipos. “Enseñar” la buena práctica es una cosa; lograrla es otra….
Hemos visto varias técnicas para lograr baja resistencia en cerros. Nuestro favorito para “ver” es el uso de dinamita para hacer cavar pozos / tomas de tierra. ¿Qué ingeniero no quiere ver un cerro de ser volado en pedazos? La idea es cavar un hueco o fosa grande en el cerro y después llenarlo con tierra con una gran cantidad de humus, sal, abono y otro material. Supuestamente se puede lograr baja resistencia si la fosa es tan grande y rellenado con material de baja resistividad.
Es una falacia. No podemos hacer más que arañar el cerro. ¿Se puede imaginar estar encima de una capa de porcelana con profundidad de 5 kilómetros? Puede cavar una fosa de 100 metros de profundidad por 10m x 1om en tal porcelana. No es nada más que un rasguño. Se puede llenar con oro en polvo mezclado con sal. No va a lograr nada. Así es la falacia de explotar la pura roca de un cero.
¿Entonces qué hacer? Nuestra referencia favorita para esta situación es la norma Motorola R-56. En pocas palabras “hay que salir del cerro para buscar tierra más abajo en la pendiente de la cima.” Ver el diagrama abajo.
Palabras finales: si tiene un proyecto ubicado en un cerro o en suelos de alta resistividad, llámanos. Somos los expertos en puesta a tierra, no importa donde está ubicado.
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Tags: Puesta a Tierra en cerros, resistividad, torre celular
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