Desde 2001, Shenheng Power ha sido un fabricante de confianza de equipos de transmisión y distribución de energía, ofreciendo soluciones eléctricas confiables a nivel mundial.
Respaldados por un sistema postventa completo, ofrecemos consulta técnica experta, orientación sobre productos y servicios flexibles de OEM y ODM para sus proyectos.
A sistema de puesta a tierra de la subestación es la red interconectada de conductores enterrados, varillas o electrodos de puesta a tierra, uniones de equipos, estructuras, cercas, neutros, blindajes de cables y tratamiento superficial que proporciona un camino controlado para las corrientes de falla y de rayos, al tiempo que limita las tensiones peligrosas de contacto y de paso. Una buena puesta a tierra no se logra persiguiendo un único valor bajo de resistencia. El diseño debe considerar la corriente máxima de la red, la duración de la falla, la resistividad y estratificación del suelo, la capacidad térmica del conductor, la geometría de la red, los potenciales transferidos, la exposición humana, la corrosión y el despeje de las protecciones. Se requiere un estudio de puesta a tierra calificado y la norma que rige el proyecto antes de la construcción.
Durante una falta a tierra, la corriente entra en el sistema de puesta a tierra y eleva la retícula de la subestación por encima de la tierra remota. Este ascenso del potencial de la retícula es inevitable; la tarea de seguridad es mantener las diferencias de tensión que una persona pueda puentear dentro de los criterios de diseño y garantizar que los conductores sobrevivan al evento. La equipotencialización de las partes conductoras expuestas las mantiene cerca de un potencial común, mientras que la geometría enterrada y el material de la superficie configuran el gradiente de tensión.
Norma IEEE 80 proporciona orientación para la seguridad en la puesta a tierra de subestaciones de CA. La edición actual y los requisitos locales deben confirmarse para cada proyecto. Los proyectos basados en IEC pueden utilizar otros métodos. Una cuadrícula copiada o una regla como “una varilla en cada esquina” no es un diseño.
| Elemento | Propósito principal | Preocupación de diseño |
|---|---|---|
| Conductores de malla enterrados | Distribuir los gradientes de corriente y de superficie de control | Geometría, profundidad, carga térmica, corrosión |
| Varillas o electrodos de puesta a tierra | Llegar a suelos más profundos y complementar la dispersión actual | Capas de suelo, espaciamiento, daños por instalación |
| Bonos de equipo | Conectar tanques, marcos, gabinetes, estructuras, neutros | Caminos cortos y fiables y uniones accesibles |
| Bonos de cumplimiento para cercas y puertas | Controlar los potenciales del perímetro accesible | Tensión transferida y articulaciones móviles |
| Capa superficial | Aumentar la resistencia de contacto del pie | Resistividad del material, grosor, humedad, mantenimiento |
| Conexiones | Mantener la continuidad de la cuadrícula | Corriente de cortocircuito, corrosión, mano de obra, inspección |
Mida la resistividad del suelo a través de separaciones de sondas y ubicaciones de sitios adecuadas. Una sola lectura no puede describir un terreno estratificado, rocoso, con relleno, húmedo o que cambia estacionalmente. El estudio convierte los datos de campo en un modelo de suelo y registra la incertidumbre. Las mediciones tomadas después de importar relleno conductor o durante una condición de humedad inusual pueden no representar el sitio final.
El cálculo de la corriente en la red de tierra no es simplemente la capacidad nominal de cortocircuito de la aparamenta. Considera la porción de corriente de falla a tierra que ingresa a la red, las rutas de retorno a través de los cables de guarda aéreos, los neutros, las pantallas de los cables, los sistemas de puesta a tierra adyacentes y la ubicación de la falla. El tiempo de despeje de la protección afecta tanto al calentamiento del conductor como a la exposición permisible. Utilice los estudios aprobados de cortocircuito y protección.
Proporcione la valla, las puertas, los caminos, el edificio de control, las cimentaciones de equipos, las trincheras de cables, los rieles, las tuberías, las rutas de telecomunicaciones, las líneas de entrada, los edificios cercanos y las áreas de acceso público. La exposición al contacto y a los pasos en el perímetro puede determinar el diseño, incluso si los valores cerca de los equipos principales son aceptables.
Tensión de contacto es la diferencia de potencial que una persona puede puentear entre un objeto conectado a tierra y la superficie bajo los pies. Tensión de paso es la diferencia de superficie entre dos pies. La tensión de malla es una exposición al contacto calculada dentro de una malla de tierra. Potencial transferido ocurre cuando un conductor, blindaje, tubería, riel o neutro transporta el potencial de la subestación a otra ubicación, o importa un potencial remoto al patio.
Los potenciales transferidos requieren una revisión de la interfaz, no solo un cálculo de red local. Las tuberías de agua metálicas, los blindajes de cables de telecomunicaciones, los neutros de baja tensión, las extensiones de cercas y los paneles remotos pueden crear rutas inesperadas. Las medidas de aislamiento, conexión equipotencial, protección contra sobretensiones o control de gradientes deben diseñarse para el sistema real.
Los tanques de transformadores, los radiadores cuando sea necesario, las casetas de agrupamiento, los bastidores de aparamenta, las manetas de operación, las cajas de cables, los pararrayos, las estructuras de acero, el acero de los edificios de control, las bandejas de cables metálicas, las vallas, las puertas y los sistemas auxiliares necesitan conexiones equipotenciales definidas. Una única conexión en cadena (daisy chain) puede hacer que los equipos situados aguas abajo dependan de una sola unión; los elementos críticos pueden requerir dos conexiones independientes a diferentes puntos de la red.
Las conexiones de puesta a tierra del neutro transportan corriente del sistema bajo fallas específicas y no deben tratarse como conexiones de equipos ordinarias. Su ruta, posición de los TC, trayectorias en paralelo y conexión a la red afectan la protección. Coordine las disposiciones del neutro del transformador, la resistencia o reactor de puesta a tierra, los servicios auxiliares de la subestación y el neutro de baja tensión con el estudio de protección.
La red enterrada se vuelve difícil de inspeccionar una vez que avanzan las obras civiles. Establezca puntos de espera para la profundidad y el trazado de los conductores, el método de conexión, la instalación de varillas, las interfaces de cimentación, la ubicación de las bajantes, la compatibilidad de materiales y los registros fotográficos. Proteja los conductores contra daños por trabajos de hormigón y excavación. Mantenga las conexiones limpias y realícelas mediante el proceso calificado.
Actualice las coordenadas "as-built" cuando la ruta cambie alrededor de cimentaciones o servicios. Un plano que muestra el diseño pero no las desviaciones de campo debilita las pruebas futuras y la seguridad en las excavaciones. Registre cada punto de prueba accesible y etiqueta de conexión equipotencial de los equipos.
La puesta en marcha puede incluir inspección visual, pruebas de continuidad de la red y de las conexiones equipotenciales de los equipos, verificación del tendido de los conductores antes del soterramiento, mediciones del suelo o del sistema y pruebas de integridad especializadas. Una simple medición con pinza en una sola conexión no prueba la seguridad de toda la red. Los métodos de prueba, los límites, la inyección de corriente, las sondas remotas y la interpretación dependen del sistema y de la norma.
EPRI ha investigado evaluación de la condición de la malla de puesta a tierra de la subestación, lo que refleja la dificultad de evaluar sistemas enterrados. Durante el servicio, inspeccione la corrosión, las uniones flexibles de compuertas rotas, los daños de construcción, el equipo agregado sin uniones, las juntas accesibles flojas, los cambios en las cercas y las modificaciones civiles. Vuelva a examinar el estudio cuando los niveles de falla, los tiempos de despeje, la huella, el suelo o los sistemas metálicos conectados cambien significativamente.
Los resultados de las pruebas dependen de las trayectorias actuales, la colocación de las sondas, los neutros y blindajes conectados, la condición del suelo, las interferencias y el método del instrumento. Compare las lecturas con el modelo de estudio y pruebas anteriores realizadas en condiciones similares. Un valor inesperado debe desencadenar una revisión de la configuración y de la configuración de la malla antes de la excavación. Por el contrario, una medición de resistencia global satisfactoria no puede cerrar un defecto que implique una conexión de equipo rota o un gradiente perimetral inseguro.
Una red de tierra permanente no elimina la necesidad de aislamiento, verificación de ausencia de voltaje y puesta a tierra temporal de protección durante el trabajo. Tampoco garantiza voltaje cero durante las fallas. De la OSHA, recursos de seguridad eléctrica proporcionar contexto regulatorio en los Estados Unidos. La conmutación, las zonas de trabajo equipotencial, el voltaje inducido y las puestas a tierra temporales requieren procedimientos específicos para el sitio.
Para una subestación prefabricada o compacta, el proveedor debe identificar los puntos de conexión equipotencial de la envolvente, las conexiones del tanque del transformador, las conexiones de las celdas de media y baja tensión, la conexión del neutro, las conexiones de las pantallas de los cables, el tamaño de los conductores internos y la interfaz con la red externa. El ingeniero de proyecto sigue siendo responsable de integrar el conjunto en el estudio de puesta a tierra del sitio.
Reseña de Shenheng subestación compacta exterior de 11/33 kV. Las páginas de planificación complementarias incluyen las guía de cimentación para subestación compacta, puesta en servicio de subestaciones de maniobra, y lista de verificación de mantenimiento de subestaciones.
Este video educativo independiente ilustra la conexión a tierra, el potencial de paso y el potencial de contacto. Es conceptual y no reemplaza un estudio de puesta a tierra.
Límite de aceptación: El sistema de puesta a tierra terminado debe aceptarse en función del estudio de ingeniería, los planos aprobados, los requisitos de materiales y conexiones, las inspecciones de construcción, el registro de planos conformes a obra (as-built) y las pruebas especificadas. Un objetivo genérico copiado de otra subestación no puede tener en cuenta el suelo de este sitio, la división de la corriente de falta, el tiempo de despeje, las áreas accesibles o los potenciales transferidos. Las desviaciones no resueltas requieren una disposición de ingeniería antes de la energización.
Ningún valor de resistencia por sí solo prueba la seguridad. El diseño debe cumplir con los requisitos de contacto, paso, térmicos y del proyecto para las condiciones reales de falla y del terreno.
Una capa superficial adecuada de alta resistividad puede aumentar la resistencia al contacto del pie y reducir la corriente corporal, pero importan las propiedades del material, el espesor, la humedad, la contaminación y el mantenimiento.
Los requisitos dependen del artículo, la norma, la práctica del propietario y el objetivo de fiabilidad. Los equipos principales a menudo utilizan múltiples rutas deliberadas; los planos deben definirlas.
Actualícelo cuando la corriente de falla, el tiempo de despeje, la geometría del sitio, el equipo, la cerca, las condiciones del suelo o los sistemas metálicos conectados cambien sustancialmente.
No. Verifica las trayectorias conductoras seleccionadas, pero por sí solo no demuestra el comportamiento del terreno, la distribución de corrientes ni tensiones de contacto y de paso aceptables.
Shenheng Power Equipment Co., Ltd.
