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PLANTILLA 2
MALLAS DE PUESTA A TIERRA
¡Bienvenidos! ⚡
En esta sección se describe el funcionamiento de la plantilla 2, cuya formulación se basa en las normativas internacionales IEEE y en configuraciones adicionales desarrolladas a partir de artículos científicos del Ing. Freddy Sinchi, docente del curso de Diseño de Sistemas de Puesta a Tierra.
🟢 Muy FÁCIL 😱 Plantilla para Cálculo y Diseño de Mallas de Puesta a Tierra ⚡️ | 2025
🎥 Mira este video donde te explicamos de manera clara y sencilla cómo funciona. ⚡👷♂️
▶️ Solo ingresa en la Plantilla SPT:
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Longitud y cantidad de varillas
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Calibre y profundidad del conductor
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Distancia entre conductores
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Resistividad del suelo
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Resistencia deseada de puesta a tierra
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Precio de cada material
✅ Y obtén al instante:
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Diseño de una malla con materiales comunes
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Diseño de una malla con LRM
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Costo de materiales del diseño
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Resistencia de puesta a tierra (RPT) calculada
¡Optimiza tu tiempo y asegura resultados precisos! 🚀
DISEÑO de una malla de un Sistema Puesta a Tierra Ej. #1 (PLANTILLA 2 SPT) ⛈️
📌 Detalles de la Plantilla 2 ⚡
A continuación, te explicamos de manera detallada las celdas y pestañas de la Plantilla 2, diseñadas para facilitar el diseño de mallas de puesta a tierra. 🛠️📊 ¡Explora cada sección y maximiza su uso! 🚀
⚠️ Todos los Derechos Reservados ⚠️
📜 Las plantillas son de uso exclusivo para los participantes del curso "DISEÑO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA PARA SISTEMAS ELÉCTRICOS" y para quienes lo adquieran con FSINGENIERÍA.
🔒 Para proteger los derechos de propiedad intelectual, queda estrictamente prohibida su reproducción, copia o distribución, ya sea total o parcial. FSINGENIERÍA es el titular de los derechos sobre el contenido y podrá tomar las medidas legales necesarias en caso de incumplimiento.
🛠️ Uso de la Plantilla:
Las celdas modificables están diseñadas para facilitar la creación de una malla de puesta a tierra adecuada. Sin embargo, NO está permitido realizar cambios en las hojas de cálculo, como:
❌ Eliminar, añadir o modificar fórmulas
❌ Alterar logotipos, figuras o descripciones
❌ Modificar otros elementos de la plantilla
📌 Gracias por respetar estas disposiciones y por contribuir al uso adecuado de este recurso. ⚡
✅ Celdas Modificables y No Modificables 🔒
La mayoría de las celdas no son modificables ✖️, ya que contienen:
📌 Fórmulas esenciales para el cálculo de la Resistencia de Puesta a Tierra (RPT) 🧮
📌 Resultados de los cálculos 📊
📌 Otros datos clave para el correcto funcionamiento de la plantilla ⚙️
Estas celdas están bloqueadas 🔐 para evitar modificaciones no autorizadas y garantizar la precisión de los cálculos. ✅
🟢 Las celdas modificables para "INGRESAR DATOS" están resaltadas en color verde 🌿, como se muestra en las siguientes imágenes de la Plantilla 2 📊🔍.
⚡ Varilla (Electrodo) de Puesta a Tierra ⚡
📌 En este apartado, puedes seleccionar la longitud de la varilla "Lr" 📏 en metros (m) a través de la lista desplegable 🔽. ¡Elige la opción adecuada para tu diseño de puesta a tierra! ⚙️✅
⚙️ Longitudes Preestablecidas de Varillas de Puesta a Tierra ⚡
📌 La plantilla incluye longitudes preestablecidas para las varillas de puesta a tierra 🔩, entre las más comunes:
✅ 1.8 m 📏
✅ 2.4 m 📏
✅ 3.0 m 📏
🔽 Puedes seleccionar la opción adecuada desde la lista desplegable para adaptarla a tu diseño. 🚀
🔍 Visualización del Radio de la Varilla 📏
Además, puedes observar el radio "b" de la varilla en metros (m) ⚡, un dato clave para el cálculo de la puesta a tierra ⚙️✅.
📊 Cantidad y Costo de las Varillas 💰
En este apartado, también puedes visualizar:
🔢 La cantidad de varillas necesarias para cada diseño ⚡
💲 El costo referencial de las mismas 💰
🔍 ¡Estos datos te ayudarán a optimizar tu diseño de puesta a tierra! ✅
🛠️ Ingreso de Varillas en Mallas Complejas ⚡
En diseños de mallas más complejas 📡, será necesario ingresar el número de varillas a utilizar.
📌 En las ecuaciones de Schwarz 📐, se permite al menos el ingreso de una varilla 🔩.
💰 Además, podrás visualizar el costo referencial de los materiales, ayudando a una mejor planificación del diseño. ✅
⚙️ Modificar Datos de la Varilla 🔩
Para ajustar los datos de la varilla (electrodo), simplemente dirígete a la pestaña (hoja) de "Varilla (electrodo)" 📑. ¡Desde allí podrás editar toda la información relacionada! ✨
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📝 Modificar Datos en la Hoja de Varilla (electrodo) ⚡
En esta hoja, podrás ingresar o modificar los siguientes datos:
📌 Descripción de la varilla de tierra 🏗️
📏 Longitud de la varilla 📐
🔘 Diámetro de la varilla (comúnmente 5/8" y 3/4") ⚙️
💲 Precio de cada varilla 💰
¡Todo lo que necesitas para personalizar tu diseño de puesta a tierra! ✅
💡 Personalización del Costo de Unión 🔗⚡
Además, puedes modificar o ingresar el precio del material 💰 que se utilizará para la unión entre la varilla de tierra 🔩 y el conductor 🔌.
🔍 ¡Ajusta estos valores según tu proyecto para un diseño más preciso! ✅
⚡ Normativa Legal para Sistemas de Puesta a Tierra ⚖️
📌 Según el párrafo 15.1 del RETIE (REQUISITOS GENERALES DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA), las conexiones que van bajo el nivel del suelo 🌍 deben realizarse mediante:
✅ Soldadura exotérmica 🔥
✅ Conectores certificados para enterramiento directo, conforme a la IEEE 837 📜 o la NTC 2206 📏.
🔗 Conectores para Puestas a Tierra
Los conectores permiten fijar o conectar el cable o conductor 🔌 que transporta la corriente de fuga ⚡ a la varilla de puesta a tierra 🔩, protegiendo equipos y personas 🏢👷♂️ de riesgos eléctricos.
🔍 Existen distintos tipos de conectores según las necesidades del proyecto. Es fundamental que estos estén certificados ✅ conforme a las normativas mencionadas.
A continuación, se presentan los conectores más empleados en sistemas de puesta a tierra:
🛠️ 1. Soldadura Exotérmica 🔥
✔️ Fiabilidad y resistencia superiores a otros tipos de uniones.
✔️ Garantiza conductividad eléctrica sin degradación con el tiempo.
✔️ Única conexión reconocida por IEEE como equivalente a un cable continuo no empalmado.
🔩 2. Conector Tipo Compresión ⚙️
✔️ Modelos en “C” o “G” para conexiones permanentes.
✔️ Fabricado en cobre 🏗️ con alta resistencia a la corrosión.
✔️ Instalación con herramienta especializada 🛠️ (alicate hidráulico o pinza).
🔗 3. Conector Tipo Cuña
✔️ Diseño en forma de "C" con una cuña rígida para un apriete seguro.
✔️ Materiales anticorrosión 🛡️ que prolongan su vida útil.
✔️ Alta conductividad para garantizar una conexión eficiente.
🔧 4. Conector Tipo Cuña Transversal
✔️ Sujeción con sistema de resorte 🔩 para un apriete permanente.
✔️ Exterior de acero inoxidable y interior de cobre 🏗️ para máxima resistencia.
✔️ Fácil instalación y alta protección contra la corrosión.
🔩 5. Conector con Tornillo en "U" 🔗
✔️ Permite conexión paralela o a 90° 📏 entre la varilla y el conductor.
✔️ Alta conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión.
✔️ Instalación sencilla 🔧 con una llave inglesa o similar.
🔩 6. Conector Tipo Tornillo 🔧
✔️ Fija un cable o alambre conductor a una varilla cilíndrica.
✔️ Cabeza hexagonal 🔻 permite un apriete seguro con llave tipo copa o estriada.
✔️ Fabricado en cobre o bronce, con tornillo de apriete en cobre o acero inoxidable 🏗️.
✔️ Diseñado para soportar descargas atmosféricas ⚡ y efectos climáticos extremos.
📌 Conclusión
La correcta elección del conector de puesta a tierra es clave para garantizar un sistema seguro, eficiente y duradero ✅. Recuerda siempre utilizar conectores certificados según las normativas vigentes 📜.
⚡ Conductor de Puesta a Tierra 🔌
El conductor utilizado en los diseños de puesta a tierra suele ser de cobre desnudo 🏗️, debido a su alta conductividad eléctrica ⚡ y resistencia a la corrosión 🛡️, garantizando una conexión segura y eficiente. ✅
🔍 Selección del Calibre del Conductor ⚡
En este apartado, puedes elegir el calibre del conductor 📏 a través de la lista desplegable 🔽, con opciones en AWG o Kcmil 🔌. ¡Selecciona el adecuado para tu diseño de puesta a tierra! ✅
📏 Calibres de Conductores Preestablecidos 🔌⚡
La plantilla incluye calibres preestablecidos para conductores en AWG y Kcmil, entre los más comunes:
✅ No. 4 AWG
✅ No. 2 AWG
✅ 1/0 AWG
✅ 2/0 AWG
✅ 3/0 AWG
✅ 4/0 AWG
✅ 250 Kcmil
🔽 Selecciona el calibre adecuado desde la lista desplegable y optimiza tu diseño de puesta a tierra. 🚀
📏 Visualización del Radio del Conductor 🔌
Además, podrás ver el radio "a" 📐 en metros del conductor seleccionado, lo que te ayudará a realizar un cálculo más preciso de la puesta a tierra ⚡.
📏 Longitud Total del Conductor 🔌
También podrás visualizar la longitud total "B" 📐 del conductor en metros para cada diseño, asegurando que se cumplan las especificaciones necesarias para una puesta a tierra eficiente ⚡.
💰 Costo Referencial del Conductor
Asimismo, podrás ver el costo referencial del conductor 💵, lo que te ayudará a realizar un presupuesto más preciso para tu diseño de puesta a tierra ⚡.
⚙️ Modificar Datos del Conductor 🔌
Para ajustar los datos del conductor, simplemente dirígete a la pestaña (hoja) de "Conductor" 📑 y realiza las modificaciones necesarias. ¡Es fácil y rápido! 🚀
📝 Modificar Datos del Conductor 🔌
En esta hoja, podrás ingresar o modificar los siguientes datos del conductor:
📏 Área de la sección transversal (mm²)
📐 Calibre (AWG o Kcmil)
🔢 Número de hilos
🔸 Diámetro
💲 Precio por metro del conductor
📊 Valores Preestablecidos del Conductor 🔌
Los valores preestablecidos del conductor están basados en la tabla del código NEC 📜. Puedes optar por utilizar estos valores referenciales o, si lo prefieres, emplear la hoja de datos proporcionada por el fabricante del conductor que vayas a usar. 🏗️✅
📏 Profundidad de Enterramiento de la Malla ⚡
La profundidad de enterramiento del conductor 🏗️, representada por "h" para mallas simples y "S" para mallas complejas, se ingresa en la celda verde 🟢 de cada diseño. ¡Asegúrate de ingresar los datos correctamente para un diseño eficiente! ✅
📜 Normativa Internacional IEEE Std. 80-2013 ⚡
Según la normativa IEEE Std. 80-2013, se recomienda que la profundidad de enterramiento de la malla sea de 0,5m a 1,50m 📏 para asegurar un rendimiento óptimo y seguro en el sistema de puesta a tierra. ✅
📏 Espaciamiento (d) 🔌
El espaciamiento entre conductores (d) en metros se ingresa en las celdas verdes 🟢 de cada diseño.
Según la normativa IEEE Std. 80-2013, se recomienda que la separación entre conductores de la malla sea de 3m < d < 7m 📏.
Además, para la separación entre varillas, se sugiere que d > 2Lr 🔩 para garantizar la eficiencia del sistema de puesta a tierra. ✅
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🌍 Resistividad del Suelo o Terreno ⚡
Para el cálculo y diseño de un Sistema de Puesta a Tierra (SPT), es crucial investigar la resistividad del terreno 🌱 en la ubicación deseada para la conexión. Este factor es uno de los más importantes para garantizar un diseño eficiente de la malla de puesta a tierra. 🛠️
En esta columna, encontrarás los datos de resistividad del suelo en ohmios-metro (Ω·m) 📊, lo que te permitirá realizar un diseño más preciso y efectivo. ✅
🔍 Buscar o Ingresar Resistividad del Suelo 🌍
Puedes buscar el valor de la resistividad directamente en la columna 📊 o, si lo prefieres, ingresar el dato manualmente en la celda verde 🟢 para personalizar el diseño de tu malla de puesta a tierra. ¡Es fácil y rápido! ✅
⚡ Resistencia de Puesta a Tierra (RPT) 🌍
En esta sección, podrás seleccionar la Resistencia de Puesta a Tierra (RPT) que mejor se ajuste a tu diseño. Esta resistencia es clave para asegurar la efectividad y seguridad del sistema de puesta a tierra. 🔌✅
📋 Selección de Resistencia de Puesta a Tierra (RPT) ⚡
Desde la lista desplegable 🔽, puedes elegir la Resistencia de Puesta a Tierra que deseas obtener. Como se muestra en la imagen de la plantilla, los valores predeterminados son:
✅ 1, 5, 10, 15, 20 y 25 ohmios.
¡Selecciona el valor adecuado para tu diseño y asegura un rendimiento óptimo! ✅
🔽 Aplicaciones Comunes de la Resistencia Seleccionada ⚡
En la parte inferior, encontrarás las aplicaciones comunes para la Resistencia de Puesta a Tierra seleccionada. Estas recomendaciones te ayudarán a entender mejor cómo aplicar el valor elegido en tu diseño. 🛠️🌍
📊 Tabla de Valores de Resistencia de Puesta a Tierra (RPT) ⚡
En la pestaña "Valor de la Resistencia" 📑, podrás ver una tabla con valores de referencia para la Resistencia de Puesta a Tierra (RPT). Es importante destacar que estos valores son referenciales, ya que cada empresa eléctrica o normativa de diferentes países puede tener sus propios valores recomendados. 🌍🔌
🔢 Cálculo de la Resistencia de Puesta a Tierra (Rg) ⚡
Una vez seleccionada la Resistencia y ingresados los parámetros de la malla 📊, se calcula automáticamente la Resistencia "Rg" de Puesta a Tierra para cada diseño. ✅ ¡Así podrás obtener resultados precisos de forma rápida!
🔴🟢 Indicadores de Resistencia de Puesta a Tierra ⚡
Si la Resistencia de Puesta a Tierra es superior al valor seleccionado, las celdas se marcarán en rojo 🔴, indicando que el valor está por encima del límite.
Por otro lado, si el valor es inferior, las celdas se marcarán en verde 🟢, indicando que el diseño cumple con los requisitos.
¡Un sistema visual para facilitar el análisis de tus resultados! ✅
⚡ Consideraciones sobre la Complejidad de la Malla y la Resistencia de Puesta a Tierra 📉
Recuerda que, a medida que la malla se vuelve más compleja (es decir, al agregar más varillas o conductores de puesta a tierra), la resistencia de puesta a tierra disminuirá 🔽.
Sin embargo, esto también conlleva un incremento en el costo de los materiales 💵. Por lo tanto, el objetivo es diseñar una malla de puesta a tierra adecuada, evitando sub-dimensionar o sobre-dimensionar la malla, asegurando eficiencia y economía. ⚖️✅
🌍 Materiales de Baja Resistividad (LRM) ⚡
🌍 Materiales de Baja Resistividad (LRM) ⚡
Se han propuesto varios métodos y materiales para mitigar el problema de la alta resistividad del suelo y el alto valor de la resistencia del terreno. En las investigaciones, se busca que el LRM tenga características que mejoren el rendimiento del SPT, como:
-
Capacidad para retener la humedad cerca de la varilla de tierra 💧.
-
Cambio en el tipo de suelo circundante para reducir su resistencia 🌱.
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Creación de una capa de protección para evitar la corrosión de la varilla de tierra 🔒.
-
Es crucial seleccionar el material adecuado de mejora según el tipo de suelo y el clima de la zona para optimizar el rendimiento del sistema. 🌦️
Actualmente, la bentonita es uno de los materiales más utilizados como LRM y se recomienda en el Estándar IEEE 80-2013. 🧱
🔹 La bentonita puede absorber hasta 5 veces su peso en agua y aumentar hasta 13 veces su volumen seco 💧.
🔹 Además, se adhiere a casi cualquier superficie que toque.
En la plantilla, se calcula la RPT al agregar LRM pre-mezclado y seco en las varillas verticales para mejorar la conductividad del sistema de puesta a tierra. ⚙️📊
⚡ RPT Calculada con LRM 🌍
Esta RPT calculada, que incluye el Material de Baja Resistividad (LRM), se obtiene a partir de pruebas de campo y la redacción de artículos científicos del Docente del curso de Diseño de Sistemas de Puesta a Tierra para Sistemas Eléctricos 👨🏫, quien imparte esta formación a través de FSINGENIERÍA. 📚
Los métodos desarrollados y la experiencia del docente permiten garantizar resultados precisos y efectivos, adaptados a las mejores prácticas en el diseño de sistemas de puesta a tierra. 🔧⚙️
📊 Representación de Materiales en la Plantilla 🛠️
La representación gráfica de estos materiales se encuentra a la derecha de cada diseño, donde se muestran con elementos comunes para facilitar su identificación y comprensión. 🖼️🔍 ¡Todo de forma clara y visual!
📊 Resistencia de Puesta a Tierra con LRM ⚡
La Resistencia de Puesta a Tierra calculada, incluyendo la implementación de LRM en las varillas verticales, se encuentra en las columnas tituladas "Rg con LRM". 🔢💡 ¡Fácil de identificar para su análisis!
💡 Modificar Precios de LRM 🛠️
Para modificar los precios del LRM pre-mezclado y seco, simplemente nos posicionamos en la hoja "Varilla (electrodo)". 📝 Luego, puedes modificar o ingresar los precios en las celdas de color verde. 🟩 ¡Todo listo para actualizar tu diseño!
💰 Costo Referencial de Materiales 🛠️
En cada diseño, puedes observar el costo de los materiales, que incluye las siguientes combinaciones:
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Varilla + Conector (V) 🔩
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Varillas + Conectores + Conductor (VC) ⚡
-
VC + LRM pre-mezclado 🧱
-
VC + LRM seco 🌾
¡Todo lo necesario para calcular de manera precisa el costo total de tu sistema de puesta a tierra! 📊
⚡ Malla de Puesta a Tierra General 🌍
Si el diseño necesario para cumplir con la Resistencia de Puesta a Tierra no está disponible en los diseños predeterminados, puedes utilizar la sección llamada "Malla General". 🛠️ Allí podrás ajustar y personalizar el diseño según tus necesidades específicas. ¡Flexibilidad total para tu proyecto! 📐
🔧 Diseño de Malla General ⚡
En este apartado podrás ingresar los siguientes parámetros para diseñar tu malla de puesta a tierra:
-
Largo de la malla (L2) en [m] 📏
-
Ancho de la malla (L1) en [m] 📐
-
Profundidad (S) de la malla en [m] 🌍
-
Número de varillas (n) 🔩
-
Espaciamiento (d) en [m] 📏
Con estos datos, podrás diseñar mallas cuadradas o rectangulares según las varillas y espaciamientos necesarios, entre otros parámetros. 🛠️ Además, obtendrás la Resistencia de Puesta a Tierra deseada y el precio de los materiales. 💡 ¡Todo al alcance de tu diseño!
🔧 Diseño de Malla General - Perimetral ⚡
En este apartado podrás ingresar los siguientes parámetros para diseñar tu malla de puesta a tierra:
-
Largo de la malla (L2) en [m] 📏
-
Ancho de la malla (L1) en [m] 📐
-
Profundidad (S) de la malla en [m] 🌍
-
Número de varillas (n) 🔩
Con estos datos, podrás diseñar mallas cuadradas o rectangulares perimetrales 🛠️, ajustando todos los parámetros necesarios. Además, podrás obtener la Resistencia de Puesta a Tierra deseada y el precio de los materiales. 💡 ¡Diseña de manera eficiente y precisa!
💰 Precio de la Plantilla 2 ⚡
PLANTILLA 2 DE SPT
EN MANTENIMIENTO
La Plantilla 2 se comparte exclusivamente a los participantes del Curso de Diseño de Sistemas de Puesta a Tierra para Sistemas Eléctricos. Si deseas adquirirla por separado, el precio es de __ USD.
Incluye:
-
Plantilla 1: Fórmula General (Severak) 📊
-
Plantilla 2: Ecuaciones de Schwarz (¡la plantilla actual!) 📊
-
Software de simulación: ETAP (versiones 19 y 21) 💻
-
Norma Internacional IEEE Std. 80-2013 📘
-
Norma Internacional IEEE Std. 81-2012 📚
-
Norma Internacional IEEE Std. 142-2007 📚
¡Adquiere todas estas herramientas de diseño y optimiza tu trabajo con sistemas de puesta a tierra! ⚙️
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