25/10/2009

1

Alta Tecnología en Pararrayos y Sistemas de Puesta a Tierray

TecnologíaTecnología Faragauss

25/10/2009

2

Problemática de las tierras físicas convencionales

1 Vid útil t i d l ió d bid l1. Vida útil corta ocasionada por la corrosión debida a la composición química del terreno y a la utilización de acondicionadores químicos para mejorar la conductividad del terreno (efecto electrolítico)del terreno (efecto electrolítico).

Mayor conductividad = a mayor corrosión de electrodos. Su resistencia aumenta en proporción a su d d iódegradación.

2. Sistema de puesta a tierra bidireccional, esto es, del sistema de puesta a tierra al terreno y de este al equipo lé t i l t ó ieléctrico y electrónico.

Cancelación del requisito de operación de “0” lógico, debido a inducciones generadas por el efecto de

i di f i ( t t )resonancia por radiofrecuencia (entre otros), que energiza la red de puesta a tierra.

3. Impedancia baja difícil de obtener que depende de las t í ti d l t d l é d l ñcaracterísticas del terreno y de la época del año.

25/10/2009

3

Beneficios de la tecnología Faragauss

La impedancia ofrecida por esta tecnología NO depende de la resistividad del suelo.

$

Costo del sistema de puesta a tierra

Sistema convencional de puesta a tierra

$

pen función de la resistividad del terreno

p

Tecnología Faragauss

Punto de

Resistividaddel terreno (ohms/ metro)Punto de

equilibrio(ohms/ metro)

25/10/2009

4

I d i 2 h t t l l

Beneficios de la tecnología Faragauss

Impedancia menor a 2 ohms, constante a lo largo de toda su vida útil e independiente de la estacióndel año, en cualquier tipo de terreno.

Impedancia

É

Sistema de puesta a tierra convencional

Impedancia variable=

Época de Curva de

Época de lluvia

Época de sequía

Curva de degradación del

sistema convencional

Tecnología =Impedancia

t t

Tiempo(años)

gFaragauss

= constante

(años)

25/10/2009

5

DOS   RESISTENCIAS   OHMICAS EVIDENTEMENTE ASIMETRICASEVIDENTEMENTE ASIMETRICAS

TAL M

ACERODE

CONSTRUCCION

MENOR RESISTENCIA

MET

META

L

TUBERIAS

DUCTOS

CHAROLAS

CABLEADOELECTRICO

TR

ORIA

NTE

100 %

Z

RAYEC

TEFIC

IE

AYEC

TOEF

ICIE

N

EDIFICIO  E INSTALACIONESO

TORIA

NTETR

AIN

E

SUELO SUELOVP20 %

SUEL

O SUELO MAYOR RESISTENCIA

SUELO

O MAYOR RESISTENCIA

25/10/2009

6

Q Q

CONVENCIONAL: FARAGAUSS:ELECTRICO ELECTROMAGNÉTICOS Q

M táli tCIA

L.

QPOTENCIAL ELEVADOALTO RIESGO DE

OPERACION

MUY BAJO POTENCIALOPERACIÓN

SATISFACTORIA

- 750 mV. C. D.

FERID

O

GMAS

Masa metálica compuestapor el acero de construcción, tuberías, cables depuesta a tierra, varillas,mallas, etc.

AYO

R P

OT

EN

CU

E E

L SU

EL

O

COPLAGAUSS

PAC

ION

PAC

ION

NCIA

L TR

ANSF

DEL SUEL

O

RADI

ZSUELO

MAY Q

USUELO

40% 40%

DIS

IP

DIS

IP

POTE

N

O PAR

A (x

)

Ier / metro - ohm.(mayor potencial)

neal

a 20%

15%

PAC

ION

IEND

Z

RE

AC

TAN

CIA

Impedancia

da c

entím

etro

lin

l sue

lo a

umen

tasu

res

istiv

idad

.

5% 750 mV C D

DIS

IP

OMPI

2do / metro – ohm(menor potencial)

Cad el s

ElectrodoMagnetoactivo

5%

PNGM

- 750 mV. C. D.

2

RO

25/10/2009

7

DISIPACION DEL 20% DE UNA CORRIENTE DE FALLA POR UNA VARILLAO PICA EN EL SUPUESTO DE UN  TERRENO ELECTRICAMENTE HOMOGENEO.EL RESTANTE 80% SE TRANSFORMA EN CALOR EN EL CABLEADO ELECTRICO

¾ ´´Y MASAS METALICAS INTERCONECTADAS.

D    C   B A

50 m

A           B      C    D

1,56 m

25/10/2009

8

EL SUELO NO ESTA EN “0” POTENCIAL

1.‐ 3´978,000 NEUTROS O CABLES DE RETORNO  A  TIERRA  CON  UNVALOR PROMEDIO DE 8 AMPERES  POR  TOMA  ELECTRICA  NOSOTORGA LA CANTIDAD DE 31´824,000  AMPERES;  TOMANDO  ENOTORGA LA CANTIDAD DE 31 824,000  AMPERES;  TOMANDO  ENCUENTA SOLO EL  20,00%  DE  ADMITANCIA DE DISIPACION POREL SUELO, OBTENEMOS EL RESULTADO  DE  6´364,800  AMPERESNAVEGANDO  EN  UNA  PELICULA   SUPERFICIAL  TEORICA   DE

   DE ESPESOR  EN UNA SUPERFICIE DE  8  KILOMETROS 200 mm DE ESPESOR  EN UNA SUPERFICIE DE 4,800 KILOMETROS CUADRADOS, POR LO TANTO SE OBTIENE UN VALOR DE 1330,16AMPERES   POR   KILOMETRO   CUADRADO,   POR  LO  CUAL  UN VALOR PONDERADO TEORICO DE 13 MILIAMPERES METRO  EN3EL SUPUESTO DE QUE EL SUELO FUERA  HOMOGENEO  EN   SUCOMPORTAMIENTO ELECTROMAGNETICO Y ELECTROQUIMICOSITUACION     INADMISIBLE    DESDE    EL    PUNTO    DE    VISTAGEOFISICOGEOFISICO.

2.‐ LA CONCENTRACION  URBANA  Y  LA  CONSTITUCION  HETERO GENEA O  FALTA  DE  UNIFORMIDAD  DEL  TERRENO  ORIGINA  UN FENOMENO COMPLEJO SOBRETODO  AL  LLEVAR  A  LOS  13MILIAMPERES AL DOMINIO DEL TIEMPO Y LA FRECUENCIA.

25/10/2009

9

IMPULSO GEO-ELECTROMAGNÉTICO

(I l d Ti Ul P l S l )(Impulso de Tiempo Ultracorto Presente en el Suelo)

GEO ‐ SURGE

TIEMPO:            200 nsTENSION:          50 kV/mCORRIENTE:    130 A/m

25/10/2009

10

ESTA ES LA RAZON POR LA CUAL AUN EN PRESENCIA DE UNAESTA ES LA RAZON POR LA CUAL AUN EN PRESENCIA DE UNALIBRANZA O CONDICION DESENERGIZADA DE LAS 

INSTALACIONES ELECTRICAS, SE OBTIENEN MEDICIONES DEPOTENCIALES O GRADIENTES EN LA RED DE PUESTA APOTENCIALES O GRADIENTES EN LA RED DE PUESTA A

TIERRA:

25/10/2009

11

SI ES FACIL COMPRENDER  QUE  NUESTRASSI ES FACIL COMPRENDER  QUE  NUESTRASINSTALACIONES, EQUIPO, SISTEMAS Y SERESHUMANOS, ESTAN VULNERABLES POR  EL

SUELO

GROUNDEQUIPO

GROUND

SUELO

25/10/2009

12

POR LO QUE EL SUELO NO ESTA EN CERO POTENCIAL, TODO LOCONTRARIO YA QUE EXISTE EN ESTE UNA CONSTANTE Y PODEROSAQ

ACTIVIDAD GEOELECTROMAGNETICAACTIVIDADGEO‐ELECTROMAGNETICAGEO ELECTROMAGNETICAEN:CAMPO ELECTRICO

YCAMPO MAGNETICO

…CON UNA CONSTANTE E INTENSA ACTIVIDAD DE GEO‐SURGES

25/10/2009

13

LOS CAMPOS MAGNETICOS DEL PLANETA ESTAN EN CONSTANTEMOVIMIENTO Y GENERAN FUERTES CAMPOS ELECTRICOS

EN EL SUELO TERRESTRE

N S

ESTOS CAMPOS AFECTAN A NUESTROS DELICADOS SISTEMASELECTRONICOS AL UTILIZAR LOS CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA

25/10/2009

14

Beneficios de la tecnología Faragauss

Principales características:1. Plataforma electromagnética de acoplamiento a tierra.

Impedancia menor a 5 ohms independiente del tipo de terrenoterreno.

2. Trayectoria unidireccional a tierra en el rango de frecuencias de 100 Hz a 3.5 GHz.

Control de ruido electromagnético que debido a laControl de ruido electromagnético que debido a la resonancia puede generar transitorios nocivos para la delicada tecnología electrónica.Garantía de operación del “0” lógico.

3 L id útil lib d t i i t3. Larga vida útil libre de mantenimiento.60 años en terrenos altamente corrosivos.

4. Disminuye considerablemente la probabilidad de la caída de un rayo gracias a su cono de protección con polaridadde un rayo gracias a su cono de protección con polaridad negativa.

25/10/2009

15

Componentes de la tecnología Faragauss

Tierra fisica

cció

n

Tierra fisicaSincronizador de

admitancias

cció

n

Cátodo

de

cons

truc

Bobina LCR

de

cons

truc

(-)

Ace

ro

Electrodo Faragauss

Ace

ro

Faragauss

Compuesto Impedancia menor a 2 ohms

Ánodo(+)

Compuesto orgánico

Impedancia menor a 2 ohms independiente del tipo de terreno

25/10/2009

16

Anisotropía

Tierra física

ón

Tierra físicaSincronizador de

admitancias

ón

cons

truc

ció

Bobina LCR

cons

truc

ció

(-)

Cátodo

Ace

ro d

e

Ace

ro d

e

Trayectoria de

Electrodo Faragauss

Trayectoria de baja impedancia

Trayectoria de alta impedancia +

Impedancia menor a 2 ohms independiente del tipo de terreno

alta impedanciaÁnodo

(+)

25/10/2009

17

Corriente de falla

Ley de Lenz Ley de JouleTierra física

cció

n

cció

n

Cátodo

Sincronizador de admitancias

de c

onst

ruc

de c

onst

ruc

(-)

Electrodo

Ace

ro

Ace

ro

Electrodo Faragauss

Ánodo(+)

Impedancia menor a 2 ohms independiente del tipo de terreno

Ánodo

25/10/2009

18

Retorno por tierra

Tierra física

Si i d d

Tierra física

cció

n

cció

n

Cátodo

Sincronizador de admitancias

de c

onst

ruc

de c

onst

ruc

(-)

Ace

ro

Ace

ro

Electrodo Faragauss

Ánodo(+)

25/10/2009

19

Elementos Faragauss

Electrodo con Bobina LCR, Sincronizador de Admitancias

y Barra de Unión

25/10/2009

20

Sistema Faragauss en subestación eléctrica

25/10/2009

21

El sistema Faragauss

No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuevo.

25/10/2009

22

Pararrayos Faragauss

(-)(-) (-)(-)

(-)(-)

(-)(-) Nube catódica

(-)(-) (-)(-)

(-)(-)

(-)(-) Nube catódica

(-)(-)

(-)(-)

( )( )

(-)(-)

(-)(-)

( )( )

(-)(-)(-)(-)

(-)(-)(-)(-)

Suelo catódico

Suelo catódico

(-)(-)(-)(-)

Debido a la repulsión de cargas iguales el rayo será rechazado, evitando que dañe seres vivos y equipos.

25/10/2009

23

Pararrayos Faragauss

En caso de ocurrir un rayo depolaridad anódica, la descargaserá atraida hacia el subsuelo

En caso de ocurrir un rayo depolaridad anódica, la descargaserá atraida hacia el subsuelo

(+)(+)

(+)(+)

(+(+( )

será atraida hacia el subsuelopor el sistema Faragauss,evitando que dañe seres vivos y equipos.

(+)(+)

(+)(+)

(+(+( )

(+)(+)

(+)(+)

(+(+( )

será atraida hacia el subsuelopor el sistema Faragauss,evitando que dañe seres vivos y equipos. (

)) (-)(-) (-)(-)equipos. ()) (-)(-) (-)(-)()) (-)(-) (-)(-)equipos.

( )( )( )( )( )( )

( )( )

(-)(-)

( )( )

(-)(-)

( )( )

(-)(-)

(-)(-)(-)(-)(-)(-)

25/10/2009

24

Normas Internacionales

25/10/2009

25

Normas Nacionales

• CFE-LAPEM Op-N01

• NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas (utilización) ( apartados 250 y 280)

25/10/2009

26

Tecnología Faragauss

• Tecnología Mexicana

• Dr. Fernando Maldonado López, creador de la p ,Tecnología Faragauss.

• Faragauss sede en San Luis Potosí, S.L.P.

25/10/2009

27

Ing. Carlos Frutoshttp://www faragausscontinental com mxhttp://www.faragausscontinental.com.mx

México D.F.Correo: cfrutos@faragausscontinental.com.mx