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TecnoSPAT N°1 Marzo 2011

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Contenido

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Editorial Coordinación de editorial: Christian Cedolin S. 4

Proyecto y realización gráfica: REINCOM proyects, C.A. Ilustración: Christian Cedolin S.

Copyright © 2011 Reincom Proyects, C.A.

Actualmente pertenecemos a una generación tan acostumbrada a cambios bruscos y constantes en los campos de la ciencia y tecnología que incluso hemos aprendido a anticipar lo siguiente. Cuando nos percatamos de que alguna compañía desarrolla “ algo nuevo”, sabemos que eso estará disponible a muy corto plazo y siempre estamos prestos a invertir en ello tan pronto llegue a los estantes. Los capitalistas siempre están en busca de nuevas oportunidades para invertir en proyectos tecnológicos. Universidades y agencias gubernamentales asignan parte de sus presupuestos a fin de incentivar la investigación y el desarrollo. Son conductas normales hoy, aunque no siempre fue así. Durante dos mil años existieron barreras impenetrables para el desarrollo de la tecnología. Cuando estas paredes fueron superadas, a finales de la edad media, se abrió camino a una serie de cambios masivos en recursos energético, lo cual dio pie al inicio de la revolución industrial y a la vida tal y como la conocemos hoy. Existen tres grandes campos en la ciencia que esperan hacer de este siglo tan distinto al siglo XX como este último lo fue del siglo XIX. Con el desarrollo de la nanotecnología, la biotecnología y las ciencias de la información, que tienen la capacidad de crecer en forma exponencial durante las próximas décadas, podemos esperar incrementos en factores de 10 mil o más en la capacidad de muchos dispositivos con los que hoy por hoy estamos familiarizados. Incluso veremos la invención de nuevos productos y servicios que por ahora son imposibles de encontrar. Los colegios tendrán una gran presión para preparar a los estudiantes de tal modo que estos tomen ventaja de todas las tecnologías y oportunidades a su disposición para entonces. Será difícil ajustarnos a un ambiente que cambia con tanta velocidad.

Christian Cedolin S. Esquina carr. 18 con calle 60 Barquisimeto - Lara

¿Por qué Unir y Poner a Tierra? Christian Cedolin S. [Director Editorial]

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Los servicios eléctricos, el equipo de telecomunicaciones y todos los sistemas de bajo voltaje requieren ser unidos a tierra siguiendo los requisitos locales y nacionales y los estándares de la industria por razones de seguridad; mientras que la necesidad específica de poner a tierra los sistemas de cableado de red apantallados y blindados es un asunto de desempeño. Un sistema de cableado adecuadamente puesto y unido a tierra lleva las corrientes de ruido inducidas por interferencia electromagnética (EMI por sus siglas en inglés) en el ambiente hacia la tierra junto con el blindaje, protegiendo así los conductores que llevan los datos del ruido externo. Un sistema de cableado de redes UTP basado en los estándares no requiere una ruta hacia tierra. Sin embargo, de acuerdo con ANSI-J-STD-607-A "Requisitos para Telecomunicaciones de Puesta y Unión a Tierra en Edificios Comerciales", los canales de cableado blindado y apantallado requieren ser unidos a través de un camino conductor hacia el TGB (Telecommunications Grounding Busbar) en el cuarto de telecomunicaciones (TR). TecnoSPAT N°1 Marzo 2011

Los procedimientos para unir y poner a tierra una red de telecomunicaciones son bastante claros. El sistema de cableado y el equipo se conectan a tierra por los racks de equipo o canalizaciones metálicas. Éstos a su vez son conectados al TGB. El TGB se une a la barra principal de conexión a tierra de telecomunicaciones (TMGB por sus siglas en inglés) a través del backbone de unión de telecomunicaciones. Finalmente, el TMGB se conecta a la tierra del servicio principal por medio del conector de unión de telecomunicaciones. Aunque actualmente los métodos, materiales y especificaciones adecuadas para cada uno de los componentes del sistema de unión y puesta a tierra de telecomunicaciones varían de acuerdo al sistema, tamaño de la red, capacidad y códigos locales. Desde el rack hasta la tierra, el proceso es el mismo para la infraestructura de cableado UTP, F/UTP o S/FTP. Yannett Jiménez FUENTES: >http://www.siemon.com/es/white_papers/07-1113_grounding.asp >http://s3.amazonaws.com/lcp/malvasanchez/myfiles /ing2tierra.pdf

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Para medir la resistencia de una Red Externa se utiliza un instrumento llamado Telurímetro cuyo principio de funcionamiento se basa en el hincado de 4 jabalinas a saber: las 2 extremas para la circulación de una corriente y las 2 centrales para la medición de tensión, de manera que el instrumento directamente indique el valor de resistencia, es decir el cociente entre tensión y corriente.

límite superior es una directiva, pero para muchas instalaciones los valores de resistencia requeridos pueden ser mucho menores. En plaza también se encuentran Pinzas Medidoras de Resistencia a Tierra Este método de medida es innovador ya que ofrece la posibilidad de medir la resistencia sin necesidad de desconectar nada. Diego Montilla

Regularmente se utiliza el método de las 3 jabalinas y para ello el borne E del instrumento se conecta a la jabalina ó punto a medir, mientras que los bornes S y H se conectan a los cables provenientes de 2 jabalinas auxiliares dispuestas alineadas entre sí y a cierta cantidad de metros del instrumento. Después se pone el selector en Re 3 polos y pulsando " START " se lee el valor de resistencia. El instrumento viene en una valija junto a todos sus accesorios El valor de la resistencia a tierra no debe exceder los 10 ohmios. Este TecnoSPAT N°1 Marzo 2011

FUENTES: >http://www.monografias.com/trabajos68/sistemapuesta-tierra/sistema-puesta-tierra2.shtml

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Un sistema de puesta a tierra perfecto involucra costos muy elevados, implica tener en cuenta varios parámetros como la composición geológica del terreno, el contenido de agua, la viscosidad, la temperatura, la solubilidad, la concentración de sales, la geoquímica, los poros, la compactación, el material y las dimensiones de los electrodos, el área de contacto, los cables, las conexiones, la profundidad de enterramiento, la cercanía de otros sistemas de puesta a tierra, el tipo de corriente de falla, la frecuencia de medición, el calor específico, el PH, y por último y no menos importante el correspondiente mantenimiento que evitará pérdidas irrecuperables. La puesta a tierra de los sistemas regulados es un sistema adicional a los generalmente existentes como son: tierra general o de servicio, tierra del sistema de pararrayos, tierra de la subestación, etc.

para tener las diferentes redes protegidas localmente, pero lo más recomendable es que estos sistemas se encuentre referenciados entre si, uniéndolos en un colector de tierra. 2. El sistema de tierra regulado debe tener su propia puesta a tierra adicional a las existentes, lo que asegura una excelente conducción a tierra. 3. El sistema de tierra regulado debe tener una conexión única al colector de tierras. 4. Las protecciones de servicio como por ejemplo las canaletas deben quedar independientes del sistema de tierra regulado. (Unidas solo en el colector de tierra). 5. El sistema de tierra regulado deberá ir en un conductor aislado, con el fin de evitar su contacto con otros sistemas de tierra en sus trayectos. Diego Montilla

Los principales aspectos a tener en cuenta en el sistema son los siguientes: 1. El sistema de tierra debe ser único. Según lo anterior pueden existir y es lo recomendable varias puestas a tierra TecnoSPAT N°1 Marzo 2011

FUENTE:

>http://www.sela.galeon.com/

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Al momento de diseñar un sistema puesta a tierra (SPAT) talvez una de las cosas más difíciles es seleccionar que tipo de electrodo de tierra necesitamos para cierta aplicación, en el mercado se pueden encontrar de diferentes tamaños, formas, y con diferentes características. A continuación describiremos los tipos de electrodos más comunes y sus principales aplicaciones: a) Varilla Copperweld. Esta varilla es una de las más usadas, ya que es de bajo costo de material. Este tipo de electrodo esta hecho de acero y recubierto de una capa de cobre, su longitud es de 3.05 metros y un diámetro de 16 milímetros. Esta varilla se debe enterrar en forma vertical y a una profundidad de por lo menos 2.4 metros, esto por norma. También por norma se acepta que la varilla vaya enterrada en forma horizontal, siempre y cuando sea en una zanja de mínimo 80cm de profundidad, pero no es muy recomendable. La varilla copperweld no tiene mucha área de contacto, pero sí una longitud considerable, con la cual es posible un contacto con capas de tierra húmedas, lo cual se obtiene un valor de resistencia bajo.

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b) Varilla. Este tipo de electrodo de tierra tiene un área de contacto mas grande que la varilla copperweld, por lo que no necesita mucha longitud. Este electrodo se forma por un perfil de acero galvanizado, y puede ser en forma de cruz, de ángulo recto o en te. c) Rehilete. Este electrodo se forma de dos placas de cobre cruzadas, las cuales van soldadas. Este tipo de electrodo es bueno para terrenos donde es difícil excavar, ya que tiene mucha área de contacto. d) Placa. Debido a que este electrodo tiene una gran área de contacto es recomendado en terrenos que tengan alta resistividad. Según las recomendaciones 250-83 debe tener un área de por lo menos 2000cm² y un espesor mínimo de 6.4mm en materiales

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ferrosos y mínimo de materiales no ferrosos.

1.52mm

en

e) Electrodo en estrella.

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Este tipo de electrodo se puede hacer con cable de cobre desnudo con ramificaciones de 60° de ángulo. Estos electrodos se utilizan en el campo, ya que por la longitud del cable se obtiene un valor de resistencia menor. f) Electrodo de anillos. Este electrodo consiste en una espira de cable de cobre desnudo, con un diámetro mínimo de 33.6mm² y una longitud mínima de 6m en contacto con la tierra, también la recomendación 250-81 establece que debe tener una profundidad de por lo menos 80cm, así como también dice que se le pueden conectar electrodos. g) Malla. La malla se hace armando una red de conductor es de cobre desnudos, esta malla se puede mejorar con algunos electrodos. Esta malla es muy utilizada en las subestaciones eléctricas, ya que reduce el riesgo de descargas.

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h) Placa estrellada. Este tipo de electrodo es una placa que tiene varias puntas en su contorno, esta se conecta por medio de una barra atornillable. Su principal ventaje es que ayuda a que se disipe la energía a través de sus puntas. i) Electrodo de varillas de hierro o acero. Prácticamente este electrodo son las varillas que se aprovechan en la construcción de algún edificio, las varillas deben tener por lo menos 16mm de diámetro. j) Electrodo de tubo metálico. Este tipo de electrodo puede ser la tubería metálica del agua. El diámetro debe ser de mínimo 19mm, si el tubo es de acero o hierro tiene que tener una cubierta de otro metal para que lo proteja de la corrosión, la tubería debe estar enterrada por lo menos 3m. k) Electrodo empotrado en concreto. Este tipo de electrodo se debe encontrar en una cimentación que este enterrada y tenga una longitud de por lo menos 6m, con varillas desnudas con

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13mm de diámetro mínimo. El electrodo debe estar incrustado en concreto por lo menos 5 cm. l) Electrodo de aluminio.

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Los electrodos de aluminio según la recomendación 250-83 no están permitidos, ya que el aluminio se corroe rápidamente al estar en contacto con la tierra. m) Electrodo horizontal o contra-antena. El electrodo horizontal es un conductor de cobre desnudo enterrado de forma horizontal en una zanja de 50cm mínimo de profundidad, se pueden hacer varias configuraciones, pero la más utilizada es la línea recta. Su principal inconveniente es que la excavación es muy costosa. n) Electrodo profundo. Este tipo de electrodo no es mas que una varilla copperweld unida a un conductor de cobre desnudo de gran longitud. Este electrodo es utilizado en terrenos donde haya mucha roca, se hace una perforación vertical profunda hasta encontrar las capas húmedas de la tierra, ya que la humedad aumenta la conductividad.

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o) Electrodo en espiral. El electrodo en espiral es un cable de cobre denudo en espiral de diferentes diámetros y enterrados a diferentes profundidades para hacer contacto con las diferentes capas de la tierra. p) Electrodos químicos. Los electrodos químicos son aquellos electrodos a los que se les adiciona algún compuesto químico para aumentar la conductividad y de esta forma disminuir el valor de resistencia. En si la selección del mejor electrodo para nuestro SPAT depende del criterio propio, costos y disponibilidad de los mismos, se puede decir que el más utilizado es la varilla copperweld, gracias a su gran eficiencia y bajo costo de material e instalación. Christian Cedolin S. FUENTE: >Libro Electrical Grounding .- R.P. O’Rieley.5th Ed-Delmar

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Durante las tormentas aumenta la tensión eléctrica entre la ionosfera y el suelo, de dicha tensión se generan los rayos y relámpagos.

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El rayo se forma generalmente en las puntas de menor resistencia o en las de mayor predominancia, donde la transferencia de cargas sea más fácil. Para este propósito están los pararrayos. La tensión en la punta de un rayo puede rondar los 45.000 voltios por metro, lo que produce el ruido característico, la luz, vibraciones del conductor, emisión de radiofrecuencia, producción de ozono y otros compuestos. Este fenómeno produce un efecto de avalancha, ionizando primero un átomo, luego un segundo, aumentando exponencialmente. Las colisiones de los electrones ionizan el aire, con lo que se produce una ruptura dieléctrica que genera un impulso electromagnético. Resultando el rayo de la saturación de cargas en el espacio entre la nube y la tierra. Este proceso se repetirá varias veces hasta que el aire se descargue El para rayo funciona gracias a las cualidades de las descargas electroestáticas, cuando un rayo se forma, el mismo buscará el camino más corto hacia la tierra (el camino que ofrezca menos resistencia), el para rayos ofrece un camino fácil para la corriente eléctrica ya TecnoSPAT N°1 Marzo 2011

que al estar compuesto por materiales ferrosos posee altas cualidades conductivas, el efecto de un material de alta conductividad conectado directamente a tierra en las proximidades de una carga eléctrica será la de actuar como un imán para la misma, esto se debe a que él para rayo al conectarse a tierra se encuentra polarizado negativamente, mientras que la carga (el rayo) de forma positiva y como bien sabemos debido a la ley de la distribución o transferencia de la carga, los electrones positivos se verán directamente atraídos por los electrones negativos. Los objetos a grandes alturas como las torres de telecomunicaciones, antenas, monumentos, etc. también pueden atraer los rayos pero si fueran alcanzados directamente por los mismos podrían verificarse daños sea en equipos, instalaciones y personas, cuando la carga eléctrica no puede drenarse correctamente la misma buscara caminos alternos donde disipar la concentración de energía pudiendo devolverse hacia las estructuras o equipos que deseemos proteger, es por ello que al instalar este sistema de protección, se busca siempre el punto más alto respecto a la estructura para su ubicación y un omniaje bajo para la puesta a tierra. Christian Cedolin S.

FUENTE: >http://es.wikipedia.org/wiki/Rayo

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Circuito Cerrado de Cámaras. Diseño, Mantenimiento e Instalación de Radioenlaces. Ingeniería de Detalle. Enlaces de Fibra Óptica. Diseño 3D. Sistemas Puesta a Tierra. Diseño, Fabricación y Adaptación de Antenas. Mantenimiento Equipos y Redes Informáticas. Importación de Mercancía. www.reincomproyects.com.ve Reincom@Proyects.com Esquina Carr. 18 con calle 60 Barquisimeto – Lara

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Tecno SPAT  

Revista Digital Orientada a los sistemas puesta a tierra (actividad SPAT Universidad Fermin Toro) Christian Cedolin S.

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