Por: Atiq ur Rehman
Esta es una guía paso a paso para realizar el análisis de mallas de tierra utilizando CDEGS (empleando principalmente los módulos HIFREQ, MALZ y SESShield/SESPlot):
✅ Pasos clave para el análisis de mallas de tierra con CDEGS
🔹 1. Recopilación de datos del sitio y del sistema
Antes de modelar, reúne la siguiente información:
🧱 Datos del suelo:
- Valores medidos de resistividad del suelo (ej. método de Wenner o Schlumberger).
- Se recomienda un modelo de suelo de al menos 4 capas para simulaciones precisas.
⚡ Datos del sistema y diseño:
- Dimensiones de la malla (largo, ancho, profundidad de los conductores).
- Ubicación de varillas, conductores, conexiones y profundidad de entierro.
- Magnitud y duración de la corriente de falla (simétrica y componente de CC).
- Tiempo de despeje de la falla (del estudio de protecciones).
- Estructuras metálicas enterradas cercanas, cercas, tuberías.
🔹 2. Modelado del suelo (RESAP o HIFREQ)
- Introduce las mediciones de resistividad en RESAP para determinar el modelo de suelo multicapa equivalente (2, 3 o 4 capas).
- Utiliza el ajuste de curvas (curve fitting) para que coincidan las resistencias medidas y las calculadas.
- Valida el modelo verificando el error entre las curvas medidas frente a las calculadas.
- 📘 Herramientas: RESAP (para modelo de suelo), HIFREQ (para modelado en el dominio de la frecuencia).
🔹 3. Diseño de la malla de tierra en MALZ
Utiliza el módulo MALZ para:
- Crear el diseño de la malla con conductores horizontales.
- Incluir varillas verticales, alfombrillas, conexiones y estructuras metálicas.
- Definir la profundidad de entierro de la malla y el tamaño/material del conductor.
- 🧮 Nota: MALZ asume condiciones cuasi-estáticas y conexiones de tierra ideales.
🔹 4. Definición de condiciones de falla
- Ingresa la corriente de falla a tierra máxima en la subestación (del estudio de cortocircuito).
- Introduce la duración de la falla (típicamente 0.3 a 1 seg).
- Asume la división entre el retorno por tierra y la red remota (típicamente 50%-100%).
🔹 5. Ejecución de la evaluación de seguridad (MALZ)
Calcula:
- Tensión de paso.
- Tensión de contacto (touch voltage).
- Tensiones transferidas a puntos remotos.
- Resistencia de la malla (Rg).
⚠️ Asegúrate de que las tensiones de contacto y de paso sean menores a los límites permitidos.
🔹 6. Modelado avanzado (HIFREQ)
Para:
- Estudios de alta frecuencia.
- Acoplamiento inductivo con tuberías.
- Análisis de campos electromagnéticos (EMF). Utiliza el módulo HIFREQ para considerar:
- Impedancia del suelo dependiente de la frecuencia.
- Efecto pelicular (skin effect).
- Elevación del potencial de tierra con acoplamiento electromagnético.
🔹 7. Visualización e informes
Usa SESPlot o MultiFields para:
- Generar mapas de contorno de tensión de contacto/paso.
- Visualizar gradientes de tensión y puntos críticos (hot spots).
- Exportar gráficos de cumplimiento y superponerlos al plano de la subestación.
🔹 8. Análisis de potencial transferido
Evalúa las tensiones transferidas:
- A través de pantallas de cables.
- Cables neutros.
- Edificio de control.
- Cercas, tuberías metálicas.
Asegúrate de que:
- Ningún potencial peligroso entre a la sala de control o equipos de telecomunicaciones.
- Se cumpla con la norma IEEE 367 para puesta a tierra de comunicaciones.
🔹 9. Documentación e informe de cumplimiento
Prepara un informe que contenga:
- Detalles del modelo de suelo (con gráficos).
- Diseño y dimensiones de la malla.
- Gráficos de tensiones de seguridad (contacto/paso).
- Elevación del potencial de tierra (GPR).
- Verificaciones de tensión en cercas.
- Análisis de potencial transferido.
- Conclusión final con criterios de aprobado/reprobado.
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