¿Cómo encontrar el tamaño del conductor de tierra, el cable de puesta a tierra y los electrodos de tierra?

¿Calcular el tamaño del conductor de continuidad de tierra, el cable de puesta a tierra y los electrodos de tierra?

Para fines de puesta a tierra, el tamaño del conductor de continuidad de tierra, el cable de puesta a tierra y los electrodos de tierra dependen de los cables de cableado utilizados en el sistema. El ejemplo resuelto que se proporciona a continuación hará que el punto sea fácil de entender sobre cómo determinar el tamaño adecuado del conductor de tierra, el cable de tierra y los electrodos de tierra en una instalación específica.

Cómo encontrar el tamaño del conductor de tierra, el cable de tierra y el electrodo de tierra en fábrica (ejemplo resuelto)

A continuación se muestra el ejemplo resuelto para la instalación de puesta a tierra y puesta a tierra en fábrica. El diseño se muestra a continuación en la figura 1.

Ejemplo:

Encuentre el tamaño adecuado del conductor de tierra, el cable de tierra y el electrodo de tierra para el sistema de puesta a tierra y puesta a tierra en las instalaciones de la fábrica. Detalles y descripción de la carga dada (dispositivos y equipos eléctricos en la fábrica) de la siguiente manera:

1. Motores

• 2 No. de motores de inducción trifásicos de 415 V y 50 hp y el tamaño del cable conectado a los motores es 19/.064.
• 1 No. de 20 hp, 415 V, motor de inducción trifásico y el tamaño del cable conectado al motor es 7/.064.
• 2 No. de 15 hp, 415 V, motor de inducción trifásico y el tamaño del cable conectado al motor es 7/.052.
• 3 No. de motor de inducción monofásico de 10 hp, 240 V y el tamaño del cable conectado al motor es 19/.052.
• 12 N.º de motor de inducción monofásico de 2 hp, 240 V y el tamaño del cable conectado al motor es 7/.036.

2. Transformador

Hay un transformador trifásico de 250 kVA, 11 kV/400 V (reductor) instalado en la fábrica cuyo neutro debe estar conectado a tierra. El tamaño de los cables conectados a LT (Baja Tensión) es 37/.083.

3. Nivel de agua

El nivel del agua es de unos 30 pies de profundidad.

Solución:

Encontrar el tamaño del conductor de tierra:

El diseño del sistema completo de puesta a tierra y conexión a tierra de la fábrica se muestra en la figura 2 a continuación. Aquí, la mayor fuente posible de corriente de falla es el transformador, por lo tanto, se debe instalar al menos una placa de conexión a tierra cerca del transformador y la ubicación adecuada para la instalación de la placa de conexión a tierra (para el transformador) se muestra en la figura 2 (Posición A).

Dado que el nivel del agua tiene una profundidad de unos 30 pies, por lo tanto, tenemos que excavar unos 30 pies acuñados y ambas placas se pueden instalar en el mismo pozo (al hacerlo, no necesita dos pozos, también reduce el costo de instalación). Sin embargo, para mayor seguridad, se puede cavar otro pozo de aproximadamente 12 pies (en la posición B) cerca de la posición A para la instalación de una segunda placa de tierra. Además, asegúrese de que el agua ronronee sea posible cuando sea necesario.

Se hace un punto de conexión cerca del tablero de interruptores principal en el punto C. El segundo punto en D y el tercero en E, que está justo debajo del tablero de fusibles del interruptor combinado y encima del cable. conductos.

Estos puntos están conectados a través de cables que fluyen a través de conductos de cables. Dado que el ejemplo está completamente relacionado con la puesta a tierra de aparatos eléctricos únicamente, hay dos conductores de continuidad de tierra por separado en toda la fábrica (los conductores de continuidad de tierra de otras estructuras metálicas, es decir, tableros de fusibles de distribución, fusibles interruptores y otro cableado eléctrico, etc., no se muestran en la figura). higo debido a la complejidad)

• Lea también:Tipos de cableado eléctrico

Después de la selección adecuada de placas y puntos de conexión, ahora podemos encontrar el tamaño adecuado del conductor de continuidad de tierra y el cable de tierra con la ayuda de la siguiente tabla n.° 1. En esta tabla, Se proporciona el tamaño adecuado del conductor de continuidad de tierra para cada tamaño de cable. Para simplificar, todo el esquema de puesta a tierra de la fábrica se divide en tres secciones.

La explicación de cada sección es la siguiente:

Sección A:

Según tabla 1

• Conductor de continuidad de tierra a motor de 50 hp (cable 19/.064) =4 SWG
• Conductor de continuidad de tierra a motor de 20 hp (cable 7/.064) =10 SWG
• Conductor de continuidad de tierra a motor de 15 hp (cable 7/.052) =12 SWG
• Conductor de continuidad de tierra a motor de 10 hp (cable 19/.052) =6 SWG

En esta sección, el motor más grande es de 50 hp, por lo tanto, el par central de continuidad de tierra debe poder pasar cualquier valor de corriente de falla que se produzca en el motor. En esta sección, dado que cada motor de 50 hp está instalado en el otro extremo del sistema de distribución, por lo tanto, el tamaño de cada conductor de continuidad de tierra alrededor de esta sección es 4SWG. Los tamaños apropiados de los conductores de continuidad de tierra para otros motores pequeños a los pares principales también se dan en la tabla 2.2.

Sección B:

Según la tabla, los tamaños de los conductores de tierra son los siguientes para esta sección.

• Conductor de continuidad de tierra a motor de 10 hp (19/.052) =6 SWG
• Conductor de continuidad de tierra a motor de 2hp (7/.036) =14 SWG

El sistema de distribución en esta sección está diseñado de tal manera que el tamaño de cada conductor de continuidad de tierra (desde el motor de 10Hp hasta el punto de conexión E) es de 6 SWG pero, para motores de 2Hp , el tamaño del conductor de tierra es 14SWG. Habría un camino seguro, si ocurre una falla en el lado del motor de 10 Hp.

Sección C:

El tamaño de los conductores de continuidad de tierra para esta sección es el siguiente:

• Conductor de continuidad de tierra a motor de 5hp (7/.052) =12 SWG
• Conductor de continuidad de tierra a motor de 10 hp (7/.036) =14 SWG

El tamaño del conductor de continuidad de tierra desde 15Hp hasta el punto de conexión D es 12SWG, mientras que para motores de 2Hp (cada uno), el tamaño del conductor sería 14SWG.

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Cómo encontrar  el tamaño de las conexiones terrestres:

Ahora podemos encontrar el tamaño adecuado de los cables de conexión a tierra. Dado que el tamaño del cable del transformador en el lado L.T es 37/.083. Entonces podemos usar alambre de cobre 3/0 SWG (o 3/16 x ¾ o 1/8 in) Tira de cobre. Si ocurre una falla en el transformador, la corriente de falla fluirá a través de la placa de tierra A o B o ambas a la vez y también depende de la resistencia de tierra.

Por lo tanto, los cables de tierra deberían poder pasar la corriente de falla. Para este propósito, debemos usar 3/0 SWG para todos los cables de tierra del transformador a C, C a A, C a D y D a B. Dado que la corriente de falla del transformador no fluirá en los cables entre E y D, por lo tanto, su tamaño debe ser 4SWG (que es igual al conductor de continuidad de tierra grande conectado a E).

Cómo encontrar el tamaño de las placas de tierra y los electrodos de tierra

Dado que ambas placas de tierra están por debajo del nivel del agua, por lo tanto, el tamaño de placa de 2 pies x 2 pies x 1/8 es el más adecuado para cada placa principal y secundaria. La continuidad debe ser buena después de probar el sistema, pero también debe tener en cuenta la resistencia a tierra.

Si la resistencia de tierra aumenta más de 1Ω, en ese caso, se pueden usar placas adicionales en paralelo con la placa secundaria para minimizar la resistencia total del sistema de puesta a tierra y puesta a tierra.

Tabla 1. Conductores de puesta a tierra

Tamaño del cable de cobre y tira para el conductor de continuidad de tierra y los cables de tierra.

Tabla 2.

Tamaño del cable de tierra en SWG y electrodo de tierra para motores y otros aparatos, dispositivos y equipos eléctricos.
Nota:Realice una prueba de continuidad para la instalación de puesta a tierra para asegurarse de que todo funciona como se espera.

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