6

Sy st e m

R

1 . Síntesis de la tecnología Faragauss

1.1 Descripción del sistema Faragauss:

Referencias: DIN-VDE-0141 DIN-VDE-0151 IEC-60364-5-54 prEN-50179 Objetivos: La tecnología electromagnética de puesta a tierra Faragauss se enfoca a los siguientes objetivos en instalaciones de potencia: 1. Proveer un sistema de seguridad para seres humanos en proximidad con instalaciones eléctricas en situaciones de

descargas eléctricas en condiciones de falla.

Xo - Neutro

Electrodo magnetoactivo Faragauss.

Bobina LCR

(Arista orientada al polo norte geomagnético)

Cuba +180° trafo. Tierras - Acero -Tuberías

Cuba -180° trafo. Tierras - Acero-Tuberías

Barra de unión BU-CG03 25 kA 900 mS.

Barra de unión BU-CG03 25 kA 900 mS.

(-)

Ic

Vp= 0

Ic 3.25 m

Ic

Trayectoria de disipación.

Ánodo ( + )Trayectoria de disipación.

Tierra Mezclada con acondicionador de base orgánica FG-MIX-01A compactada en capas de 10 cm.

Ic

1.80 m

Cátodo

Figura 1.

27

Sy st e m

R

Esta conexión tiene como uso efectivo, cuando se requiere aterrizar varios chasis o masas (carcasas) que por razones de seguridad es indispensable, Figura 13.

1.4.8 Tierra de protección para descargas atmosféricas (Rayos).

La conducción de las descargas atmosféricas resulta importante y vital para cualquier instalación eléctrica, ya que el daño que origina la presencia de un impulso electromagnético de magnitudes variables e impredecibles, pueden causar destrucciones muy costosas.

Se deben cumplir requisitos, que dependen de la superficie en m2 a proteger y de la trayectoria de interconexión entre sus componentes. (ver fig. 14 a la 21)

Considerando que el medio de orientación o incidencia de una descarga atmosférica se representa por la punta pararrayo, es importante considerar lo siguiente:

a) La punta pararrayo se deberá instalar en la parte de mayor nivel que se tenga, ya sea edificios, estructuras o equipos (seleccionando la semiesfera de protección de los tres modelos disponibles Faragauss). (ver fig. 22 A, B y C)

b) La trayectoria del cable aislado entre la punta pararrayo y el Coplagauss deberá ser lo más aproximado a una línea recta (no se aceptan cambios de dirección mayor de 45°).

c) Se deberá respetar el modelo Faragauss recomendado (FG-800A como mínimo), los dos modelos de Coplagauss, el calibre y tipo de conductor aislado y las longitudes máximas y mínimas permitidas.

d) El eje vertical superior del Coplagauss se debe conectar únicamente a la punta pararrayos, ya que este sistema por su diseño propio y seguridad de operación, no acepta derivaciones en su eje vertical para conexión a otro que no sea exclusivamente para descargas atmosféricas (destino único Coplagauss) trayectoria efectiva a tierra, NEC-250-51.

1.5 Sistema de pararrayos Faragauss De acuerdo a estadísticas internacionales de centros de investigación, se ha establecido en forma aproximada que las descargas atmosféricas tienen una polaridad altamente negativa en la parte inferior de las nubes en un porcentaje del orden del 95%. Para tal efecto, se requiere un elemento en tierra que actúe como repulsor con una polaridad igual y constante catódica (-) negativa.

Asimismo se debe tener un camino de muy baja impedancia para los parámetros definidos como campo “E” (campo eléctrico) y campo “H” (campo magnético).

Tomando en cuenta los factores de riesgo y seguridad en instalaciones que alojen seres humanos y equipos delicados; no debe considerarse como camino preferente de disipación a tierra, la estructura del edificio, partes metálicas de la instalación y/o equipos, ya que podría llegar a disiparse a través de ellos ocasionando su destrucción y afectando a seres humanos.

FARAGAUSS desarrolló una tecnología que logra repeler el porcentaje estadístico antes indicado (Disminuir un 95% el riesgo de la caída de un rayo).

Figura 13.

SAC SAC SAC

EF EF EF

28

Sy st e m

R

Considerando que el 95% (promedio) de las descargas atmosféricas totales son originadas por nubes catódicas (-) y el 5% (promedio) por nubes anódicas (+), se disminuye la probabilidad de que ocurra una descarga atmosférica cerca o sobre el sistema Faragauss (de acuerdo a la semiesfera de protección).

Para esta pequeña probabilidad, el sistema Faragauss mantiene en su área de disipación una efectiva y permanente baja impedancia unidireccional preponderante a tierra.

La polarización catódica generada por el Faragauss es conducida a la antena pararrayos Faragauss mediante un cable de aluminio oxigenado de 38 hilos aislado a 1000 V Calibre 250 MCM.

Asimismo, por medio de su acoplador equipotencial amortiguador, el sistema se interconecta al edificio y tuberías de agua, para incrementar la seguridad por la vía del control de la energía (Ley de Lenz).

Nuestra tecnología está diseñada para drenar el 97% de descargas atmosféricas positivas de una magnitud promedio de 50 millones de voltios y una capacidad máxima de disipación de corriente de 150 kA en 500 ms así como un rango frecuencial de 10 KHz a 10 GHz.

Nuestra esfera de protección tiene una cobertura de 300 m de diámetro y una altura teórica de 150 metros, de acuerdo a las gráficas de diseño anexas (modelo de máxima cobertura).

La tecnología del pararrayos Faragauss es:

1. El único sistema pararrayos de polaridad catódica (-) permanente.

2. Equipotencialidad electromagnética, debida a su exclusivo acoplador de admitancias Coplagauss, que permite la disminución importante de los peligrosos gradientes de potencial (Bucles).

El Sistema Faragauss se compone de:

a) Equipo de antena pararrayos electromagnética Faragauss.

b) Sincronizador de admitancias Coplagauss (SAC).

c) Electrodo Faragauss (EF).

d) Cable Faragauss de Aluminio Oxigenado.

Figura 14.

b = Coplagauss (SAC)

d = Cable de aluminio de 38 hilos calibre 250 MCM con forro de 1 KV/mm

c = Electrodo Faragauss (EF) Modelo 800A.

a = (PPF) Punta pararrayos y guía de ondas.

29

Sy st e m

R

Especificaciones de Fabricación del Sistema Pararrayos Faragauss:

PERTURBACION Rayos| NEMP ESD

Margen de Frecuencia (Hz) 103 a 5 X 106 105 a 5 X 108 103 a 5 X 109

Pendiente di /dt 120 kA /µs - 10 kA /µs

Tiempo de ascenso (ns) 1000 – 2000 r. periódica. 200 a 500

< 10 ≈10

Campo Eléctrico (kV/m) ≈40 (d =100 m)

≈40 (d =100 m)

≈40 (d =100 m)

Campo magnético (A/m) ≈160 (d =100 m)

≈1000 (d =1000 m)

≈80 (d =1 m)

Ascenso de Tensión 600 V/µs 600 kV/µs 600 kV/µs

NEMP: Impulso Electromagnético Nuclear ESD: Descarga Electrostática

RAYO NEMP Frecuencia Central

Margen de frecuencia

Ancho de

Banda dB/Mhz D. E. I. C. D. E I. C.

10 kHz 1-32 kHz -30 244 214 194 164100 kHz 32 - 320 kHz -11 216 205 194 1831 Mhz 0.32 - 1.7 Mhz 9 199 208 188 1973 Mhz 1.7 - 5.8 Mhz 19 175 194 184 20510 Mhz 5.8 - 17 Mhz 29 155 184 173 20230 Mhz 17 - 58 Mhz 39 135 174 160 199100 Mhz 58 - 170 Mhz 49 115 164 149 198300 Mhz 170 - 580 Mhz 59 95 154 129 1881 GHz 0.58 - 1.7 GHz 69 75 144 109 1783 GHz 1.7 - 5.8 GHz 79 55 134 89 16810 GHz 5.8 - 20 GHz 89 35 124 69 158

D.E. = Densidad Espectral en dB µV/m/MHz I.C.= Intensidad de campo eléctrico en dB µV/m

Figura 16. Densidad espectral e intensidad de campo eléctrico debidas a un rayo de 100 kA medido a 75 metros de distancia con un tiempo de ascenso de 0,5 µs y una duración de 30 µs y a un NEMP de 50 kV/m con un tiempo de ascenso de 5 µ s y una duración de 50 µs.

a 10 m del rayo a 100 m del rayo a 10 km del rayo10 160 16 0.01920 320 32 0.03830 480 48 0.05870 1100 0.13

100 1600 160 0.19140 2200 220 0.27200 3200 320 0.38

SIN FARAGAUSS Pico de

Intensidad (kA)

CAMPO MAGNÉTICO ESTÁTICO EN A/m

a 10 m del rayo a 100 m del rayo a 10 km del rayo10 40 4 0.0047520 80 8 0.009530 120 12 0.014570 275 27.5 0.0325

100 400 40 0.0475140 550 55 0.0675200 800 80 0.095

CON FARAGAUSSPico de

Intensidad (kA)

CAMPO MAGNÉTICO ESTÁTICO EN A/m

Figura 17 y 18. Campo magnético estático en Amperes / metro en función de la intensidad del rayo, medido a distintas distancias del punto de caída.

30

Sy st e m

R

PARÁMETRO 90% (Bajo)

50% (típico)

10% (alto)

Valor Pico

Corriente de Pico 2 a 8 kA 10 a 25 kA 40 a 60 kA 230 kA

Ascenso de corriente por impulso (entre 10 y 90%)

2 kA /µs 8 kA /µs 25 kA /µs 50 kA /µs

Duración total del rayo 0.01 a 0.1 s 0.1 a 0.3 s 0.5 a 0.7 s 1.5 s

Duración de un simple impulso o descarga 0.1 a 0.6 ms 0.5 a 3 ms 20 a 100 ms 400 ms

Intervalo de tiempo entre impulsos 5 a 10 ms 30 a 40 ms 80 a 130 ms 500 ms

Intervalo de tiempo entre el principio y el valor mitad del pico en el lado de caída

10 a 25 µs 28 a 42 µs 52 a 100 a 25 µs

más de 120 µs

Tiempo hasta el valor de pico 0.3 a 2 µs 1 a 4 µs 5 a 7 µs 10 µs

Número de impulsos o descargas en un rayo individual

1 a 2 2 a 4 5 a 11 34

Diferencia de potencial en V X en metros (Distancia axial) Distancia D

en metros 10 20 30 50 70 100 200

10 278.6 371 416.5 465.5 486.5 507.5 53215 148.4 212.1 247.45 285.6 305.9 323.05 345.4520 92.75 139.3 166.95 198.8 215.6 232.05 253.0530 46.55 74.2 92.75 116.2 129.85 142.8 161.3540 27.86 46.55 59.85 77.35 88.55 99.4 116.250 18.585 32.165 41.65 55.65 65.1 74.2 89.2570 9.94 17.675 23.87 33.145 39.9 46.9 58.8

100 0.525 9.275 12.845 18.585 22.925 27.86 37.1150 2.31 4.375 6.195 9.275 11.83 14.84 21.21200 1.33 2.52 3.64 5.565 7.21 9.275 13.93300 0.595 1.155 1.68 2.66 3.5 4.655 7.42400 0.3395 0.665 0.98 1.54 2.065 2.8 4.655500 0.2184 0.42 0.63 1.015 1.365 1.855 3.185700 0.112 0.2212 0.3269 0.525 0.735 0.98 1.785

1 0.0553 0.1092 0.1624 0.2653 0.35 0.49 0.9452 0.014 0.02765 0.0413 0.0679 0.09415 0.13265 0.253053 0.0063 0.01225 0.01855 0.03045 0.04235 0.05985 0.11625 0.0021 0.00455 0.00665 0.0112 0.0154 0.0217 0.042710 0.0007 0.00105 0.00175 0.0028 0.00385 0.0056 0.01085

1 MV

500 kV

D

I

D

10

X

100 1000 metros

Tensión del suelo paraun rayo de 100 kA

Tensión delsuelo

Intensidad decampo magnético

Suelo

H= I2πD A/m

V=ρI2π Volts

1D

1D+X

Figura 19. Parámetros característicos de ambientes que ataca el sistema pararrayos Faragauss.

Figura 20. Tabla de diferencia de potencial en el suelo debida a un rayo de 100 kA con una resistividad de 1 Ω/m (RE) con sistema Faragauss.

31

Sy st e m

R

a = Antena pararrayos Faragauss de cilindro sólido en acero inoxidable (consulte medidas anexas).

b = Ducto de aluminio guía de ondas, con capacitancia integrada y conductor aislado central.

c = Conexión al SAC, (sincronizador de Admitancias Coplagauss).

d = Conexión del SAC al EF (Electrodo Faragauss).

e = Conexión a Bobina LCR, con eje central sólido.

f = Placa cátodo del EF.

g = Placa ánodo del EF.

h = Estructura triangular (Electrodo Faragauss).

+ + + + + + + + + + + + + + + + +

FARAGAUSS LA SOLUCION PARA INSTALACIONES CRITICAS FARAGAUSS LA SOLUCION PARA INSTALACIONES CRITICAS

oo

H

H

a

b

c

d

e

f Anodo

Cátodo

Vector Z

Vector HPNGM

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

-

+

-

+

PNGM

Z

Acero de construcción.

Cable aislado 250 KCM interfaragauss.

Cable aislado 1 kV. 38 hilos, aluminio

oxigenado.

A: Sistema antiguo de tierras, cercas metálicas, tuberías, estructuras, gabinetes, etc.

Y1

Y2

Y1

Y2

Zt

F = 0

FARAGAUSS LA SOLUCION PARA INSTALACIONES CRITICAS FARAGAUSS LA SOLUCION PARA INSTALACIONES CRITICAS

oo

H

H

a

b

b

e

f Anodo

Cátodo

Vector Z

Vector HPNGM

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + + + + + + +

-

+

-

+

PNGM

Z

Acero de construcción.

Cable aislado 250 KCM interfaragauss.

Cable aislado 1 kV. 38 hilos, aluminio

oxigenado.

A: Sistema antiguo de tierras, cercas metálicas, tuberías, estructuras, gabinetes, etc.

Y1

Y2

Y1

Y2

Zt

F = 0

FARAGAUSS LA SOLUCION PARA INSTALACIONES CRITICAS FARAGAUSS LA SOLUCION PARA INSTALACIONES CRITICAS

oo

H

H

a

c

d

f

g Anodo

Cátodo - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + + + + + + +

-

+

-

h+

PNGM

Z

Acero de construcción.A: Sistema antiguo de tierras,

cercas metálicas, tuberías, estructuras, gabinetes, etc.

Y1

Y2

Y

Y2

Zt

F = 0

e

+ + + + + + + + + + + + + + + + +

Figura 21.

32

Sy st e m

R

Vista lateral

150 m

100 m

Diámetro: 300 metros

150 m

50 m

Vista superior

(-) (-)

(-)

(-)

Cargas eléctricas iguales se repelen.

Figura 22A. SEMIESFERAS DE PROTECCIÓN DE LOS PARARRAYOS FARAGAUSS MODELO FG-LP-50-04

33

Sy st e m

R

100 m

70 m

100 m

30 m

(-) (-)

(-)

Vista lateral

Diámetro: 200 metros

Vista superior

(-)

Figura 22B. MODELO FG-LP-50-05

34

Sy st e m

R

60 m

40 m

60 m

20 m

Vista lateral

Diámetro: 120 metros

Vista superior

(-) (-)

(-)

(-)

Figura 22C. MODELO FG-LP-50-06

155

Sy st e m

R

NOTA: La punta pararrayos FG-LP50-04 deberá instalarse únicamente con el Coplagauss FG-CG06P; FG-LP50-05 y 06 utilizan el FG-CG05A.

Arreglo para banco de motores. Tierra física para carcasas de motores.

Figura 93.

Tierra pre- existente, o acero derefuerzo, metales, o tubería de agua.

FG - 800A (mínimo)

FG - CG - 05A *FG

- CG06A

1

2

1 2

1 Cable FG -CF -15

2 Cable FG -CF -22

FG - 1200A

FG - 2000 A

*FG -LP -50 -04 FG -LP -50 -05 FG -LP -50 -06

El arreglo para descargas atmosféricas, debe utilizarseexclusivamente para pararrayos.

NOTA:

PPF

SAC

EF

SAC

EF

BU

1

2

3

4

1

2

3

4

Cable FG-CF-26

FG-BU-03A

Cable FG-CF-22

Coplagauss FG-CG-03A

A carcasas de Motores

FG-300AFG-600AFG-800AFG-1200AFG-2000A Figura 94.

161

Sy st e m

R

15 . Instalación del sistema Faragauss y correcciones complementarias opcionales. Dentro de este concepto, debemos de considerar dos aspectos importantes, uno la excelente y estética instalación del sistema Faragauss y dos la revisión de la instalación a detalle. (antes y después)

Por lo tanto el desarrollo deberá considerarse de acuerdo a lo siguiente:

1. La instalación del sistema Faragauss, se deberá realizar en apego estricto al Procedimiento Técnico de Instalación del sistema Faragauss incluido en esta norma ( Tema 19 al 30).

2. El concepto de correcciones complementarias opcionales se refiere a lo siguiente:

a) Actividades necesarias a realizar para corregir fallas en las instalaciones de cualquier empresa, enfocadas a conectores industriales, cables fuera de norma, puntos calientes, aislamiento de conductores dañados y envejecidos, aceites aislantes de transformadores de potencia con bajo valor de rigidez dieléctrica y con alto contenido de lodos, entorches o empalmes flojos o sulfatados, etc.

b) Materiales necesarios para adecuar y corregir las anteriores anomalías. c) Levantamientos y elaboración de diagramas unifilares reales de la instalación.

d) Identificación del cableado en general.

e) Protecciones mecánicas del cableado en general, etc.

Lo anterior se denomina opcional, sin embargo es necesario resolver algunos puntos críticos identificados, con el fin de que el sistema Faragauss cumpla su objetivo de diseño para su mejor calidad y eficiencia.

16 . Puesta en servicio del sistema Faragauss. Para iniciar esta importante y definitiva etapa se debe realizar una revisión física del sistema que consiste en:

1. Verificación de calibres y estado del cableado del sistema Faragauss, de acuerdo a sus especificaciones así como la continuidad y aislamiento. (torque o apriete de tuercas de zapatas)

2. Verificación del tipo y modelo de Coplagauss de acuerdo a especificaciones del Faragauss, e ingeniería básica.

3. Verificación del tipo de conector, instalación y apriete de acuerdo a las especificaciones del Faragauss e Ingeniería básica.

4. Verificación del ruteo del cableado entre Faragauss. (evitar paralelismo con fases)

5. Verificación del ruteo del cableado entre Coplagauss y sus puntos de unión en base a su funcionamiento especificado en la Ingeniería básica.

6. Verificación de la identificación de los equipos del sistema Faragauss, la cual deberá coincidir con el diagrama de Ingeniería básica y la lista de cables.

Considerando que lo anterior se encuentra correctamente a lo especificado en la norma Faragauss y en la Ingeniería básica, se procederá a conectar en los puntos energizados (previa licencia con LIBRANZA) como son “X0” del transformador de potencia, neutros de centros de carga, “Tierras Físicas” de “PLC´S” o UPS, etc.

17 . Diagnóstico final del sistema Faragauss instalado. Una vez efectuada la interconexión de los diferentes puntos a proteger se deberá realizar un levantamiento de las mediciones que se efectuaron durante la etapa del diagnóstico, a fin de efectuar la comparación de valores, y realizar la tabla comparativa de los beneficios obtenidos, de “ASI ESTABA LA INSTALACION” sin Faragauss y “ASI ESTA LA INSTALACION” con Faragauss (antes y después).

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18 . Protocolo de entrega-recepción. Como un documento importante se debe considerar el protocolo Entrega-Recepción, y además el resultado de las pruebas finales, se debe entregar al usuario con una información completa de los trabajos efectuados en la instalación del sistema Faragauss, conjuntamente con la garantía del equipo e instalación.

Considerando las políticas establecidas por Faragauss, es responsabilidad del distribuidor autorizado cumplir con un mínimo de información la cual se deberá efectuar de la siguiente manera:

1. Diagnóstico previo a la instalación del sistema Faragauss (antes).

2. Bitácora de instalación (desviaciones, alcances y limitaciones del proyecto).

3. Diagrama de ingeniería básica. 4. Diagramas del ruteo del sistema Faragauss (planos del proyecto):

5. Lista del cableado, indicando el origen y punto final de la interconexión, así como el tipo de conductor.

6. Diagnóstico final, anexando tabla comparativa de antes de instalar Faragauss y después de la puesta en servicio.

7. Original de la garantía de 5 años contra defectos de fabricación de los equipos Faragauss, otorgada por AWD de México, S.A. de C.V.

8. Garantía de 3 años de la instalación contra vicios ocultos, por parte del distribuidor autorizado o integrador / instalador.

Se deberá efectuar por las partes el acta de Entrega-Recepción, para la cual el instalador y el usuario deberán revisar las condiciones contratadas contra la instalación efectuada.

ALGUNAS AREAS DE APLICACIÓN DE LA INGENIERIA FARAGAUSS: 1. Generación de energía eléctrica (cualquier tipo de central).

2. Transmisión de energía eléctrica.

3. Distribución de energía eléctrica.

4. Industria pesada, siderúrgica y metal mecánica.

5. Industria de la transformación.

6. Laboratorios, sanatorios, hospitales y centros médicos.

7. Sistemas de telecomunicaciones.

8. Aeronáutica, radares, loranes, radiofaros, etc.

9. Controles electrónicos en general (robótica y automatización).

10. Industria petrolera.

11. Industria turística (hoteles, restaurantes, casinos, etc).

12. Hogares, residencias, oficinas, comercios.

13. Sector militar y de seguridad nacional.

14. Almacenamiento de productos explosivos.

15. Radio, televisión, multimedia, estudios de grabación, etc.

TECNOLOGÍA PARA EL SIGLO XXI

¡TODO FUNCIONA MEJOR CON FARAGAUSS!

LISTED

163

Sy st e m

R

19 . Embalaje y transporte de los productos Faragauss ISO-9000/2000. 19.1 Empaque Los componentes del sistema Faragauss deberán contar con el empaque especificado en el manual de fabricación del sistema Faragauss liberado por el área de ingeniería de producto, así como la señalética y números de serie de sus componentes. (códigos de barras) (como se muestra en la foto de abajo)

19.2 Embalaje Los componentes del sistema Faragauss deberán ser transportados en el embalaje especificado en el manual de fabricación del sistema Faragauss liberado por el área de ingeniería de producto.

19.3 Comunicación con transportistas Cada componente del Sistema Faragauss deberá indicar el riesgo o fragilidad para que se respeten durante su manejo y transporte por la línea que se contrate, así mismo se le deberá hacer del conocimiento el tipo de almacenamiento que deberá implementar en el supuesto caso de que el transportista requiera efectuarlo.

19.4 Entrega a domicilio Se deberá contratar el servicio de entrega a domicilio de todos los productos solicitados por el Distribuidor Autorizado, a fin de evitar manejos o almacenamientos intermedios que degraden los componentes del Sistema Faragauss.

20 . Recepción, almacenamiento y manejo. 20.1 Recepción 20.1.1 Revisión: Cuando el distribuidor reciba los productos Faragauss deberá revisar cuidadosamente el empaque, así como inspeccionar el equipo y accesorios para determinar algún posible daño o deterioro.

£

Foto 2. Empaque y embalaje Kit Básico y Premium.

Foto 1. Empaque y embalaje de: Electrodos Faragauss, Bobina, Coplagauss, Barra de Unión.

Foto 3. Empaque de Punta Pararrayos.

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20.1.2 En caso de daño o deterioro: Se deberá efectuar el reclamo de inmediato a la línea transportadora, enviando copia de su informe al corporativo de AWD de México, para su conocimiento, con las evidencias soportadas con el acta correspondiente así como fotografías y/o video.

20.2 Almacenamiento: Inmediatamente después de la recepción de los equipos y materiales, se deberá proceder a su almacenamiento.

El área de almacenamiento deberá estar cubierta.

El área de almacenamiento deberá estar diseñada para evitar la entrada del polvo y el agua de lluvia.

El área de almacenamiento deberá tener los estantes suficientes para mantener los componentes Faragauss en niveles superiores al piso del área.

No se deberá dañar o retirar el empaque original, salvo en casos especiales de alguna duda en su recepción por posible daño o por su instalación inmediata en algún proyecto.

Se deberán respetar los códigos, números de serie y señalética de control en su almacenamiento e inventario. No deberán existir sustancias inflamables o explosivas cerca de los equipos, así como aceites, ácidos, etc. que puedan influir directa o indirectamente en un daño o deterioro total de los componentes Faragauss.

No se deberán almacenar los equipos cerca de fuentes caloríficas que puedan dañar o deteriorar Faragauss.

20.3 Manejo 20.3.1 Uso de guantes La estructura Faragauss con dispositivo LCR, que a partir de aquí se nombrará Faragauss se deberá sujetar y maniobrar con guantes de algodón y/o lino, así mismo se deberá evitar hacer contacto con las manos sin los medios antes indicados durante su instalación o al retirar su empaque original.

20.3.2 Sujeción del Faragauss. Se deberá evitar golpear o maniobrar con herramientas metálicas, para la instalación del Faragauss.

21 . Características, dimensionamiento y construcción del foso para el Faragauss. 21.1 Importancia de las dimensiones del foso El Sistema Faragauss tiene como objetivo indispensable la disipación con alta eficiencia de corrientes electromagnéticas en el suelo, por lo cual es requisito básico y fundamental cumplir con la metrología del foso.

21.2 Dimensiones del foso Las dimensiones que resultaron de su diseño propio, se deben respetar y realizar de acuerdo a los valores de la tabla 1:

Tabla 1.Dimensiones del foso

Dimensiones en metros Modelo Profundidad Lado 1 Lado 2

FG-25KP01 1.05 0.40 0.40 FG-50D1 1.05 0.40 0.40 FG-300 A 1.20 1.00 1.00 FG-600 A 1.20 1.00 1.00 FG-800 A 2.50 1.70 1.70 FG-1200 A 2.85 1.70 1.70 FG-2000 A 3.25 1.80 1.80

165

Sy st e m

R

21.3 Elaboración del foso. Para mayor rapidez en la realización del foso, recomendamos la utilización de maquinaria ligera.

Las paredes del foso deberán ser verticales, con tolerancia de +/- 5% como máximo.

Se procederá a colocar una capa de 10 cm de tierra tratada y debidamente compactada de acuerdo al procedimiento de esta norma, la cual funcionará como base de activación de la placa inferior del Faragauss que en lo sucesivo se denominará “Ánodo”.

22 . Preparación del material de relleno. 22.1 Granulometría. Los materiales (piedras, etc.) mayores de un tamaño de 2 cm se deberán extraer del volumen total del material producto de la excavación en forma manual o por algún sistema mecánico (criba).

Foto 5. Foso compactando la tierra.(cama anódica)

Foto 4. Elaboración del foso.

Foto 6. Cribado de la tierra.

166

Sy st e m

R

Foto 7. Mezcla del compuesto MIX y el producto de la excavación (tierra).

22.2 Mezcla. La mezcla se realizará después del papeo o cribado.

Proporción del compuesto: 20 Kg de material producto de la excavación y 1 Kg de FG-MIX

Proporción de humedad: 10% de agua (no contaminada) del peso volumétrico de la mezcla (1 lt por cada 10 kg).

Mezclar el material producto de la excavación con el material FG-MIX-01A o FG-MIX-02A por medio manual (palas) o mecánico (revolvedora de ½ saco), buscando el mezclado más homogéneo, así mismo se deberá proporcionar la humedad requerida para que las capas en el momento de la compactación tengan la liga requerida.

22.3 Diagrama del procedimiento de preparación del material de relleno. Observar el diagrama 1 que indica el desarrollo de preparación del material de relleno.

ESTRUCTURA FG SACOS DE 25 Kg (FG-MIX01-A)

FG-300A 6

FG-600A 8

FG-800A 15

FG-1200A 20

FG-2000A 35

167

Sy st e m

R

Diagrama 1: Procedimiento de preparación del material de relleno.

2.- Acribado del material producto de la excavación.

3.- Utilizar 1 kg de FG-MIX por c/20 kgs. de material producto de la excavación. *

4.- Utilizar 1 lt. de agua por cada 10 kg de material acondicionado.

5.- Mezclar en forma manual ó mecánica.

6.- Mezcla homogenea.

7.- Material con liga adecuada.

8.- * Proporcionar humedad.

SI

No

SI

No

FIN

* Saco de FG-MIX con 25 kgs. = 500 kgs. de tierra acondicionada.

1.- Preparar el material producto de la excavación.

168

Sy st e m

R

23 . Instalación del Electrodo Faragauss (EF) en el foso. 23.1 Centro geométrico del foso. Centrar en el foso el Faragauss, debiendo coincidir el centro geométrico del foso con el eje del dispositivo o barreno de la placa triangular superior de la estructura que en lo sucesivo se denominará “cátodo”.

23.2 Orientación magnética. En uno de los vértices del cátodo (cualquiera de los tres), con la ayuda de una brújula (en buen estado), se deberá localizar el polo norte geomagnético, que en lo sucesivo se denominará “PNGM”, de acuerdo con la figura 100.

Figura 100. Orientación y Nivelación del electrodo Faragauss

23.3 Nivelación. Después de los pasos anteriores, se procederá a nivelar +/- 1 mm de tolerancia, medidos en las tres columnas verticales y en los tres lados del cátodo, como se indica en la figura 100.

PNGM

Nivelar cada lado del triánguloy los elementos verticales

orientar un vértice hacia elpolo norte geomagnético

Centro geométrico del foso.

Foto 8. Orientación al Polo Norte.Foto 9. Nivelación en forma axial

(vertical).

169

Sy st e m

R

23.4 Relleno del foso. Sin perder el centrado, la orientación PNGM y la verticalidad, se procederá al relleno del foso, en capas de 10 cm (véase figura 101), procediendo a la compactación de éstas, cuidando de no dañar mecánicamente al Faragauss, como se indica en el siguiente inciso .

Figura 101. Relleno del foso

23.5 Nivel máximo del relleno. El relleno deberá llegar a un nivel máximo de 5 cm. por debajo de la cara superior del dispositivo, de acuerdo a la figura 102:

Figura 102. Nivel máximo de relleno.

o

o

o

Capas de 10 cm.compactadas.

Protección totalFARA AUSS

R

G

NIVEL DEL TERRENO NATURAL.

NIVEL MAXIMO DEL RELLENO DE MATERIAL

MEZCLADO.

CARA SUPERIOR DEL

DISPOSITIVO LCR.

170

Sy st e m

R

23.6 Instalación del electrodo Faragauss en terreno rocoso.

Figura 103. Diagrama del foso.

Ejemplos:

Terreno rocoso

Terreno blando

Nivel del Terreno

Relleno de tierra natural

x

y

x + y = profundidad requerida para el pozo

Relleno de tierra natural

Compactación del terreno blando

Recomendable: y > x Contenedor de ladrillo, block o roca

Terreno rocoso

Terreno blando

Nivel del Terreno

Relleno de tierra natural

x

y

x + y = profundidad requerida para el pozo

Relleno de tierra natural

Compactación del terreno blando

Recomendable: y > x Contenedor de ladrillo, block o roca

Foto 10. Realización del foso en un área rocosa.

171

Sy st e m

R

23.7 Montaje del dispositivo LCR. En el caso de que se instale el Faragauss sin el dispositivo LCR, por facilitar el paso número 23.3 y 23.4, se procederá a instalar el citado dispositivo en el momento que se tengan las condiciones de relleno del foso y las distancias suficientes para la comodidad de maniobras.

Foto 11. Secuencia de Instalación del Dispositivo LCR (se recomienda utilizar guantes)

23.8 Apriete entre la tuerca y rondana plana inferior en el cátodo. El apriete entre la tuerca inferior y rondana plana para el acoplamiento perno y cátodo, se deberá efectuar hasta tener una tolerancia tal que una laina de espesor de 0.04mm no deba penetrar.

23.9 Apriete entre la tuerca y rondana plana superior en el cátodo. Con relación al apriete de la tuerca y rondana superior del dispositivo LCR será efectuando el mismo procedimiento del punto 23.7.

23.10 Apriete de los conectores de cables. Se deberá realizar un apriete de acuerdo al procedimiento indicado en el punto 23.7. Por ningún motivo se podrá rebasar esa tolerancia ya que podría dañarse la relación del entrehierro entre dispositivo y perno, así mismo un apriete flojo puede ocasionar deficiencia del sistema durante su operación y puntos calientes, que pueden llegar a provocar un incremento de la impedancia a tierra durante el drenaje de una corriente de falla.

23.11 Factor de agrupamiento. Cuando se monten más de un Faragauss en la misma instalación se deben considerar las limitaciones en el factor de agrupamiento, es decir, no se deben instalar a una distancia menor de 5 m entre ellos (tomando como extremos los centros geométricos).

Figura 104. Distancia mínima entre Electrodos Faragauss.

5m

172

Sy st e m

R

24 . Colocación y compactación del material de relleno 24.1 Colocación. La colocación del material mezclado se deberá realizar en forma cuidadosa y lo más aproximado al nivel de su depósito.

No se deberá arrojar por gravedad desde el piso del terreno natural el total de la mezcla, sobre todo en las excavaciones de FG-800, FG-1200 y FG-2000 ya que puede dañar el Electrodo Faragauss y/o desalinearse por los impactos, al considerar la profundidad de los fosos (hacerlo por pasos y por capas).

24.2 Compactación. La compactación será la correspondiente a un valor de compactación semirígida, y se realizará en forma manual cuidando no golpear al Faragauss ni que este pierda su centrado, orientación ni verticalidad.

La herramienta deberá ser un pisón con componente de preferencia no metálico en la parte del impacto (revestimiento ahulado con el fin de no dañar la estructura).

24.3 Diagrama de compactación del material de relleno. Observar el diagrama 2 que a continuación se presenta indicando el desarrollo de compactación del material de relleno.

Diagrama 2: Procedimiento de compactación de material de relleno para el foso.

Colocación de lamezcla cerca del

foso.

Depositar el materialmezclado en el fosoen capas de 10cm.

Compactación de lamezcla en capas de

10cm.

Nivel de rellenosegun inciso 5.5

SI

NO

FIN

173

Sy st e m

R

25 . Fabricación y colocación del concreto para el remate del Faragauss. 25.1 Materiales. En la fabricación del concreto se deberá contemplar la utilización de los materiales siguientes:

a) Agua no contaminada. b) Arena de río cribada y seca.

c) Cemento con bajo contenido de álcalis.

d) Granzón seco.

25.2 Proporciones. Las proporciones de los materiales anteriores para lograr un concreto de 100 kg/cm2 (como mínimo), son las siguientes:

a) Cemento = 10 kg. b) Arena = 20 kg.

c) Granzón = 20 kg.

d) Agua = 4 lt.

25.3 Colocación del concreto. Una vez preparado el concreto de acuerdo al proporcionamiento del punto 24.2 (por medio manual o mecánico con revolvedora de ½ saco), se colocará sobre el material mezclado e indicado el punto 23.5, hasta el nivel máximo de la cara superior del dispositivo LCR de acuerdo a la figura 105. Proteger el conector superior de la bobina con cinta másking-tape, para no alterar las condiciones de contacto.

Figura 105. Colocación del concreto

FARA AUSSProtección total

GR

CARA SUPERIOR DEL

DISPOSITIVOCONCRETO.

Protección previa con masking-tape.

174

Sy st e m

R

25.4 Acabado. Se recomienda dar al concreto depositado en el foso un acabado fino, con cuchara o llana.

26 . Tapa de registro de las estructuras Faragauss. 26.1 Objetivo de la tapa-registro. La tapa de registro, es el elemento final de acceso a las estructuras Faragauss, con el fin de realizar las conexiones definitivas o efectuar mediciones periódicas (foto 14). NOTA: Determinar acero standard o acero inoxidable antiderrapante.

Foto 12. Colocación del concreto.

Foto 13. Colocación de la tapa de registro.

Foto 14.

175

Sy st e m

R

a= 80cm.

b= 55cm. ó 40cm.

TAPA DELREGISTRO.

CONCRETO.

26.2 Instalación a la intemperie en terreno libre (jardín o terreno natural). Se deberá apoyar la tapa registro con un mortero de concreto de baja resistencia similar al indicado en el inciso 25.2, tomando en cuenta las canalizaciones del ruteo para los enlaces de interconexión con el Coplagauss o bien con otro Faragauss. El nivel de la tapa-registro deberá quedar arriba del terreno natural para evitar alguna inundación del foso, humedad que es recomendable evitar en caso de estancamiento del agua en el área.

Dimensiones y niveles recomendables. Véase figuras 106, 107 y 108.

Es importante la previa presentación del cableado, ya que nuestra ingeniería no admite “cocas” o derivaciones que trabajen como bobina, por lo que deberá ser lo más recto en su trayectoria a través del PVC y el punto de conexión dispositivo, de acuerdo a las figuras 109 y 110.

Figura 106. Dimensiones del registro.

Figura 107. Dimensiones del registro.

R

Protección total

DUCTO DE PVC.

DISPOSITIVO LCR.

NIVEL DE TERRENO NATURAL.

TAPA DEL REGISTRO.

DUCTO DE PVC. TRAYECTORIA

DELCABLEADO. FARAGAUSS

176

Sy st e m

R

Protección totalFARA AUSSG

R

DUCTO DE PVC. PVC

CONDUCTOR

CONECTOR

"BUENA CONEXION"

Figura 108. Dimensiones del registro.

Figura 109. Conexión del dispositivo LCR.

177

Sy st e m

R

Figura 110. Mala conexión del dispositivo LCR (por hacer una coca o efecto bobina con el cable).

26.3 Instalación de tapa de registro en interiores. Se deberá apoyar la tapa registro con un mortero de concreto de baja resistencia similar al indicado en el inciso 25.2, tomando en cuenta las canalizaciones del ruteo para los enlaces de interconexión con el Coplagauss o bien con otro Faragauss.

El nivel del registro de la tapa-registro deberá ser el mismo del piso. Es recomendable evitar el estancamiento del agua en el área.

Dimensiones y niveles recomendables. Véase la figura 111.

Figura 111. Instalación de tapa de registro en interiores. NOTA: Cuando no se requiera la tapa-registro y el electrodo quede ahogado en concreto o material terroso al nivel de piso terminado o natural, se deberá rellenar una vez que se realicen las conexiones definitivas, debiendo proteger el conector y cable con un material anticorrosivo, sobretodo cuando tenemos un ambiente altamente corrosivo y húmedo.

178

Sy st e m

R

27 . Instalación del sincronizador de admitancias Coplagauss.

27.1 Función del sincronizador de admitancias Coplagauss. El Sincronizador de Admitancias Coplagauss (SAC), que de aquí en adelante se nombrará Coplagauss, está considerado como el componente complementario del electrodo Faragauss y la interface de conexión entre el Faragauss y los puntos de los equipos a proteger.

27.2 Sitio para su instalación. Se deberá localizar el sitio para su instalación, ya sea en alguna pared o en algún soporte auxiliar.

27.3 Distancias entre Faragauss y Coplagauss. Para sistemas de descargas atmosféricas la distancia máxima entre Faragauss y Coplagauss es de 10m para el modelo FG-CG05A y de 30 m. para el FG-CG06A.

Para la instalación de la punta pararrayos, la distancia máxima es de 235 m. entre Punta y Coplagauss.

Foto 16. Instalación del Coplagauss en pared.

Foto 17. Instalación del Coplagauss en un soporte auxiliar.

Foto 15. Coplagauss Faragauss.

179

Sy st e m

R

27.4 Fijación del Coplagauss Los cuatro barrenos en la parte posterior del gabinete se deben utilizar para instalar el Coplagauss en pared a través de taquetes mecánicos y tornillos; o en algún soporte auxiliar a través de tornillos adecuados con rondanas de presión (foto 18).

27.5 Uso de monitores Los barrenos realizados para el paso de los cables deberán conectarse entre tubería, conduit y gabinete a través de monitores adecuados para sellar contra polvo (cuidando de puentearlos al gabinete para evitar gradientes de potencial y cumplir la NOM-001-SEDE-1999 capítulo 250).

27.6 Conexiones en los puntos terminales del Coplagauss. Se debe respetar lo indicado en las leyendas de las terminales del Coplagauss. Centro superior a equipo, centro inferior al electrodo u otros Coplagauss, extremos al acero de construcción y tuberías (foto 21).

Foto 18.

Foto 19. Uso de monitores

Foto 20. Conexión a través de tubería conduit.

Foto 21

180

Sy st e m

R

27.7 Importancia del cableado en las terminales del Coplagauss. Considerando que el Coplagauss presenta en sus ejes horizontal y vertical un campo magnético (H) y un campo eléctrico (E) provocando un efecto Hall entre los puntos c y d (figura 112).

27.8 Presentación del cableado en las terminales del Coplagauss. Los cables en la placa de conexiones no deben cruzar por enfrente. En figura 112.a se muestran las trayectorias que deben seguir los cables en las terminales del Coplagauss. En la figura 112.b se muestra una instalación incorrecta.

Figura 112. a) Trayectoria correcta de los cables en las terminales del Coplagauss (A)

b) Trayectoria incorrecta (B)

28 . Instalación del Sistema Pararrayos Faragauss modelo FG-LP50-04(SPR) 28.1 El sistema pararrayos Faragauss consta del siguiente material:

28.2 Instrucciones de ensamble: 1. Desempaque los componentes antes mencionados utilizando guantes de algodón o carnaza para no depositar grasa o

aceites orgánicos de las manos sobre los componentes.

C A

DB

CONEXION "A"PLACA DE

CONEXION

TRAYECTORIASCORRECTAS.

C D

TRAYECTORIAS INCORRECTAS.

A

CONEXION "B"

B

(1) Punta pararrayos FG-LP50-04

(1) Mástil y guía de ondas FG-LP-MTL-01

(1) Aislante Superior FG-NYD-01

(8) Opresores Allen FG-OP-01

(1) Aislante inferior FG-NYD-02

181

Sy st e m

R

2. Desmonte el aislante superior (FG-NYD-01) del mástil (FG-LP-MTL-01) liberando los cuatro opresores (FG-OP-01) con una llave allen de 3/6”, ver figura 113.

3. Ensamble la punta con el aislante superior, ver figura 114.

4. Introduzca el cable por el aislante inferior y páselo por el interior del mástil. 5. Sujete el cable a la base de la punta pararrayos con los tres opresores, ver figura 115.

Figura 113.

Figura 114.

Llave Allen

Opresores

Cable sin Forro

Aislante superior

Mástil guía de ondas

sin aislante

Figura 115.

6,5 cm

182

Sy st e m

R

6. Introduzca el ensamble punta / aislante superior (paso 3) al mástil y asegúrelo con los cuatro opresores, ver figura 116.

28.3 Recomendaciones para dos casos de montaje de la punta pararrayos FG-LP50-04 Caso 1. Para la instalación de la punta pararrayos sobre un muro, se recomienda utilizar sujetadores tipo omega de 3 pulgadas colocados y distribuidos a lo largo del mástil, como se aprecia en la figura 117.

Figura 116.

75 CM

Figura 117.

Sujetadores tipos OMEGA.

183

Sy st e m

R

Caso 2 . Para la instalación de la punta pararrayos en una antena, se recomienda utilizar sujetadores tipo “U” de 3/8” x 4”, utilizando los barrenos correspondientes y tortillería de acero inoxidable con rondana plana y rondana de presión, ver figura 118.

28.4 Trayectorias a 90° del cableado del sistema pararrayos Faragauss (SPR) Cuando se pretenda realizar la instalación de una Punta Pararrayos y la trayectoria que deberá seguir el cableado no sea posible efectuarse en forma recta y deban realizarse cambios de dirección a 90°, se recomiendan los siguientes puntos:

• Para tener mayor flexibilidad en la realización de las curvaturas se recomienda utilizar tubo liquidtight. • La curvatura que se realice no debe ser menor a 70 cm de radio. • La sujeción de la tubería deberá de realizarse por medio de abrazaderas de un material resistente a la

corrosión. • Si el tubo liquidtight es de varios tramos las uniones entre tuberías deberán tener un bondeo al sistema de

tierras (extremos del Coplagauss).

75 CM

Figura 118.

Sujetadores tipo U.

184

Sy st e m

R

Trayectoria de bajada de azotea, ver figura 119.

Trayectoria de bajada en piso, ver figura 120.

NOTAS: a) El soporte de ángulo de fierro deberá ser galvanizado en caliente una vez fabricado. Se deberán considerar los

barrenos ya que el galvanizado se reduce de 1.5 a 2.0 mm. b) La abrazadera, tuerca y rondanas deberán ser de fierro galvanizado o bien de acero inoxidable. Respecto a los

diámetros se pueden utilizar los comerciales. c) En caso de requerirse una perforación en el soporte se recomienda utilizar tornillo de acero inoxidable con taquete

de expansión. d) En caso de que en la superficie no se pueda utilizar taquete, se procederá a soldar la placa base al metal, sin

barrenarla. e) Todos los soportes se deberán puentear entre sí con un conductor desnudo de cobre calibre 2 o 4 AWG hasta

conectarse con el extremo del Coplagauss a través de su Barra de Unión.

Cable calibre 4 AWG

A la estructura del edificio o extremo del Coplagauss (De acuerdo a la distancia).

desnudo.

70 cm

20 cm

20 cm

PlacaBase

Orificios de 1/2"

Tubo Liquidtightde 1 1/2" deDiámetro

6 cm

Cable 250 MCMAluminioOxigenado

Angulo de Fierrode 1 1/2" x 1 1/2"

Abrazadera tipo Ude 3/16", NC

20 cm

12 cm

1 3/4"

Figura 119.

70 cm

PlacaBase

Orificios de 1/2"

Tubo Liquidtightde 1 1/2" deDiámetro

6 cm

Cable 250 MCM Aluminio Oxigenado

Angulo de Fierrode 1 1/2" x 1 1/2"

Abrazadera tipo Ude 3/16", NC

10 cm

12 cm

Figura 120.

185

Sy st e m

R

29 Dimensionamiento del cableado. 29.1 Importancia del dimensionamiento del cableado. Considerando que la concepción del diseño propio del sistema Faragauss se encuentra referido en la impedancia sobre frecuencia, resulta importante considerar en el cableado de interconexión del sistema entre los componentes Faragauss dos importantes conceptos:

Conductor aislado en su eje vertical, campo eléctrico (E).

Longitud limitada en el plano de conexión vertical e ilimitada en el horizontal, campo magnético (H).

29.2 Longitud del cableado de interconexión de los Electrodos del sistema Faragauss. La longitud del cableado de interconexión del sistema Faragauss debe respetarse de acuerdo a la figura 122. NOTA 1: Se recomienda usar el conductor FG-CF-26 para interconectar los electrodos del tipo Industrial y el FG-CF-20 para interconectar entre los electrodos FG-50D1 (Básico).

NOTA 2: La Norma Faragauss NO permite que la interconexión entre Faragauss se realice por arriba del nivel del terreno o piso, es importante que invariablemente se debe instalar este puenteo en forma subterránea, es decir, por lo menos 30 cm abajo del terreno natural o piso (en caso de no poder cumplir con este requisito, la altura paralela del cable sobre el suelo no deberá exceder de 25 cm.)

Figura 121. Trayectoria tipo “S”

FG-LP50-0465 65

10 m

18 m

(var

iabl

e)2

m10

m (v

aria

ble)

63 m 2 m 2 m 63 m

Nivel delterreno natural

Nivel de Techo(puede variarhacia abajo)

FG-LP50-04

CoplagaussTrayectoria

tipo "S"

Trayectoriatipo "S"

Trayectoriastipo "S"

45ºmínimo

45ºmínimo

Área máxima de protección = 37,800 m2 (140 X 270 m)

270 m

Trayectoria de cableado de dos puntas pararrayos.

FG-LP50-04FG-LP50-046565 65

10 m

18 m

(var

iabl

e)2

m10

m (v

aria

ble)

63 m 2 m 2 m 63 m

Nivel delterreno natural

Nivel de Techo(puede variarhacia abajo)

FG-LP50-04

CoplagaussTrayectoria

tipo "S"

Trayectoriatipo "S"

Trayectoriastipo "S"

45ºmínimo

45ºmínimo

Área máxima de protección = 37,800 m2 (140 X 270 m)

270 m

Trayectoria de cableado de dos puntas pararrayos.

L1 L2

L1 y L2 = 30m. (max) FG-LP50-04 L1 y L2 = 10m. (max) FG-LP50-05 FG-LP50-06

186

Sy st e m

R

Figura 122. Longitud del cableado de interconexión del sistema Faragauss.

30 . Conectores y soldadura para el sistema Faragauss. 30.1 Importancia de los conectores. La longitud del cableado de interconexión del sistema Faragauss debe respetarse de acuerdo a la figura 129, con la finalidad de lograr un acoplamiento correcto y efectivo. Los conectores serán del tipo “ponchable” o mecánicos; de tipo ciego para no exponer los hilos del cable y estañados para evitar efectos galvánicos.

30.2 Utilización de soldadura. Si en la unión de los equipos (estructuras, tuberías, tanques de almacenamiento, etc.) a los conductores de puesta a tierra, se utiliza soldadura, se recomienda usar tipo bronce/acero de 3/32, 1/8, 5/32 low summing (tipo autógena), cobre/acero de 3/32 AP SIL cobre (tipo autógena).

30.3 Protección anticorrosiva de los conductores de cobre. Cuando se remate un cable aislado o conductor, a un conector de aluminio al silicio, se debe proteger anticorrosivamente la parte del conductor de cobre que no tenga aislamiento y que exceda en el conector, sobre todo en ambientes altamente corrosivos o húmedos (véase figura 123).

FG-CG-02A FG-CG-02A FG-CG-02A FG-CG-02A

B. U.

XO DE TRANSFORMADOR A BARRA DE

NEUTROS

TIERRA DE FUNCIONAMIENTO PLC´S

TELEFONIA,REDES DE INF.

TIERRA DE PROTECCION Y SERVICIO

GABINETES,CARCASAS,BOTES,CHAROLAS.

GABINETES, CARCASAS, BOTES, CHAROLAS.

TUBERIAS, VIGAS,ESTRUCTURAS, HILOS A TIERRA.

TUBERIAS,VIGAS,ESTRUCTURAS,HILOS A TIERRA.

TUBERIAS, VIGAS, ESTRUCTURAS, HILOS A TIERRA.

TUBERIAS,VIGAS,GABINETES,CHAROLAS.

A TUBERIAS,VIGAS,GABINETES,CHAROLAS.

TUBERIAS, ESTRUCTURAS METÁLICAS, TIERRAS FÍSICAS.

PARARRAYOSFG-LP-50-XX

CONDUCTOR AISLADO DEALUMINIO, 250 MCM.

A BARRA DE UNION O AL SISTEMA CONVENCIONAL DE PUESTA A TIERRA O ACERO DE REFUERZO DE ESTRUCTURAS DE EDIFICIOS, CONECTANDO SOLIDAMENTE POR MEDIOS MECANICOS O SOLDADURA.

L1 = 10 m Max.

L2 = 235 m Max.

L1

L3L2

L4 L5L4+L5=85m

MAX.

LONG. MIN. 5m

LONG. MAX. 85m.

L1

L3 L2

L4 L5 L4+L5= 85 m. Max.

L1+L2+L3=85m. MAX.

L1+L2+L3=85m. MAX.

L TOTAL MAX. 255m. (SUMA LINEAL DE LOS CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA DEL CIRCUITO)

FG-CG05A L1= 30 m. Max. FG-CG06AFG-800A EN ADELANTE.

FG-600A FG-800A FG-1200A FG-2000A

DUCTOGUÍA DE ONDAS

B. U. B. U.

B. U.

B. U.B. U.

B. U. B. U.

B. U. SAC SAC SAC SAC

SAC SACSAC

EF EF EF

PROTECCION CONTRADESCARGAS ATMOSFÉRICAS

A CARCASA + 180° A CARCASA

- 180°

187

Sy st e m

R

Figura 123. Área de cobre a proteger anticorrosivamente.

31 . Ductos y protecciones mecánicas del cableado del sistema Faragauss 31.1 Importancia de los ductos y protecciones mecánicas. Invariablemente se deberá utilizar en un cableado Faragauss, ductería metálica con sus respectivos conectores, que permita la protección de los conductores.

31.2 Trayectoria subterránea. En este concepto se deben considerar los tramos o ruteo que normalmente se construyen en jardín, terreno natural y en concreto existente (véase Notas 1 y 2, inciso 29.2).

31.2.1 Ducto a utilizar. El ducto a utilizar será de PVC de pared gruesa, del diámetro adecuado de acuerdo al conductor a proteger, y que a su vez facilite las maniobras de instalación.

31.2.2 Colocación del ducto. La colocación de este ducto o tubería de PVC, se realizará de las siguientes formas y profundidades:

AREA DE COBRE APROTEGER

188

Sy st e m

R

31.3 Trayectoria a la intemperie. En este concepto, nos referimos a los ruteos que se hacen sobre pared, estructura o entre soportes.

31.3.1 Transición de subterránea a intemperie. Para realizar la transición entre la trayectoria subterránea y una intemperie, se debe realizar un registro, a fin de evitar cambios de dirección menores a 45° y/o cocas no aceptadas por Faragauss. Las dimensiones recomendadas para una transición de trayectoria subterránea a intemperie se indican en la figura 124.

31.3.2 Ductería El ducto utilizado en la trayectoria intemperie debe de ser el clasificado como tubería conduit de pared gruesa con sus conectores o acopladores, así como monitores para remates en cajas de conexión, ya sea al Coplagauss o barras de unión de las mismas características de la tubería conduit de pared gruesa.

Figura. 124. Transición de trayectoria subterránea a intemperie

31.3.3 Registro Las paredes del registro se realizarán con block o ladrillo rojo. La tapa de este registro auxiliar debe de sellarse para evitar la entrada tanto de polvo, roedores, o agua de lluvia.

30 cm

5 cm

5 cm

NO MENORDE 45°

50 cm

5 cm

15 cm 15 cm

NIVEL DEL TERRENONATURAL

TUBERIA CONDUITPARED GRUESA

DUCTO DE PVC

189

Sy st e m

R

31.3.4 Tubería Liquid-tight Se permite el acoplamiento a través de tubería tipo liquid-tight dentro de una instalación del sistema Faragauss y en especial en los remates de una tubería conduit con algún gabinete, ya sea Coplagauss, barra de unión o tablero, debiendo utilizar los monitores adecuados, lo que facilitará la instalación del tipo intemperie o interna, véase figura 125 (se deberá aplicar el puenteo entre componentes para cumplir la NOM-001-SEDE-1999 capítulo 250.

Figura. 125. Trayectoria a la intemperie

31.4 Trayectorias internas. Estas pueden realizarse a través de dos medios de canalización o bien en forma combinada.

31.4.1 Ductos. Deben respetarse las características indicadas en el 31.2, así como lo referido a los cambios de deflexión o trayectorias.

31.4.2 Charolas. No se permite utilizar las charolas porta cables ya que inducen campos electromagnéticos indeseables a los conductores Faragauss (separar la ductería Faragauss 1m. mínimo de ellas).

31.4.3 Combinación tubería conduit y charola. No se permite.

31.5 Trayectorias entre pararrayos y Coplagauss. Con relación a las trayectorias o ductos para instalar el conductor de interconexión entre la punta de pararrayos y el Coplagauss, así como del Coplagauss a la estructura Faragauss, la recomendación del diseño Faragauss se vuelve más estricto, en lo que respecta a los cambios de trayectoria.

Por lo tanto se deben cumplir las siguientes limitaciones:

31.5.1 Trayectoria.

No se deben realizar cambios de dirección menores de 45° con relación a la vertical, véase figura 126.

190

Sy st e m

R

SAC

EFFG-800A

45° No menor de 45° o realizarla trayectoria lo másvertical posible.

31.5.2 Tubería. El ducto de protección mecánica del cable debe ser tubería conduit de pared gruesa (puentearse al gabinete coplagauss).

31.5.3 Transiciones. Se aceptan transiciones de cambios de dirección o trayectorias con tuberías liquid-tight sin rebasar lo indicado en el punto 31.5.1

31.5.4 Abrazaderas. Dependiendo de la altura de la trayectoria se debe rigidizar la tubería conduit cada tres metros como máxima tolerancia entre abrazaderas.

31.5.5 Longitudes.

Se deberá respetar lo indicado en el punto 28 con relación a su dimensionamiento o longitudes máximas permitidas.

Figura 126. Trayectoria permitida del cableado en un sistema Pararrayo.

31.5.6 Pruebas durante la instalación del sistema Faragauss. Las pruebas que el instalador debe realizar durante la instalación son las siguientes:

31.6 Foso. Se deberá revisar el dimensionamiento, verificando sus medidas dentro de la tolerancia permitida

31.7 Estado del Electrodo Faragauss. Se deberá revisar que el Faragauss no tenga golpes o raspaduras o que no se afecte su protección anticorrosiva.

31.8 Colocación del Electrodo Faragauss. Se deberá verificar la orientación, alineación y centrado del Faragauss, de acuerdo al inciso 23.

31.9 Polaridad. Antes de llegar a la parte media del Faragauss con el material mezclado durante el relleno del foso, se deberá verificar la polaridad de la estructura entre una varilla o referencia metálica, polaridad que debe ser positiva (+), véase la figura 127.

214

Sy st e m

R

APÉNDICE V

Cálculos de aislamiento

El aislamiento total viene dado por:

S = reflexión + absorción + período de corrección.

Las ecuaciones de reflexión en dB, desde los tres campos principales, E,H, y un plano de ondas, son:

Donde

µ = permeabilidad relativa con referencia al espacio G = conductividad relativa con referencia al cobre

d = distancia desde la fuente al aislante (m)

f = frecuencia (Hz)

El término de absorción A es el mismo para las tres ondas; es decir, A = 8,69 (t/δ) dB, donde δ = profundidad de la piel y t = el grosor del aislante (mm).

Las pérdidas de absorción para una lámina de aluminio de 1 milímetro para diferentes valores de frecuencia y profundidad de piel, son las mostradas en la siguiente tabla.

frecuencia δ A

60 Hz 11 mm 0,8 dB

1 KHz 2,7 mm 3,2 dB

1 MHz 83 µm 105 dB

100 MHz 8,3 µm 1.047 dB

Una regla de oro útil es la de 8,69 dB para cada incremento en la profundidad de la piel del grosor del aislante.

215

Sy st e m

R

El término de corrección B para múltiples reflexiones donde el material es el mismo para todos los campos:

B = 20 log (1 –e-2t/G)

Cuando A > 10 dB, B puede ser omitido.

La profundidad de piel, δ = (2/µG)1/2 y el factor de corrección B para muchos materiales aislados finos está dado en la siguiente tabla en relación a t/δ.

t/δ B, dB

0,001 -54

0,002 -48

0,004 -42

0,006 -38

0,008 -36 0,01 -34

0,05 -20

216

Sy st e m

R

Pérdida de absorción Dada una cantidad deseada de pérdidas de absorción en una frecuencia conocida, determine el grosor requerido para un metal conocido.

a) Localice la frecuencia en la escala f y la pérdida de absorción deseada en la escala A. Sitúe una regla a través de dichos puntos y localice un punto de la escala sin marcas.

b) Privote la regla sobre el punto de la escala sin marcas para varios metales anotados sobre la escala Gxµ. Una línea que conecte la escala Gxµ y el punto de la escala sin marcas proporcionará el grosor requerido sobre la escala t.

Deberá tomar ciertas precauciones en el uso de estas tablas con los materiales ferrosos, ya que µ varía con la fuerza magnetizante.

217

Sy st e m

R

Aislamiento del campo eléctrico Para determinar el factor de reflexión de un campo eléctrico Re:

a) Localice un punto sobre la escala G/µ y localice un punto en la escala numérica. b) Localice la distancia entre la fuente de energía y el aislante en la escala D.

c) Sitúe una regla entre la escala D y G/µ y localice un punto en la escala vacía. d) Sitúe una regla entre el punto de la escala vacía y la frecuencia deseada sobre la escala f.

e) Lea la pérdida de reflexión en la escala Re.

218

Sy st e m

R

Aislamiento del campo magnético Para determinar la pérdida de reflexión del campo magnético Rm:

a) Localice un punto en la escala G/µ para uno de los materiales listados

b) Sitúe una regla entre la escala G/µ y la frecuencia deseada en la escala f. c) Lea la pérdida de reflexión del campo magnético en la escala Rm.

219

Sy st e m

R

Aislamiento de onda plana Para determinar la pérdida de reflexión de onda plana Rp:

a) Localice un punto en la escala G/µ para uno de los metales listados. Si el metal no está listado, calcule G/µ y localice un punto en la escala numérica.

b) Sitúe una regla entre la escala G/µ y la frecuencia deseada en la escala f. c) Lea la pérdida de reflexión del plano de onda en la escala Rp.

220

Sy st e m

R

APÉNDICE VI

Nomenclatura de la banda de frecuencia

Banda designada por el estándar IEEE 521-1984 Rango de frecuencia Banda designada (OTAN) Rango de frecuencia

VLF 0-30 kHz A 0-250 MHz

LF 30-300 kHz A 0-250 MHz

MF 0,3-3 MHz A 0-250 MHz

HF 3-30 MHz A 0-250 MHzVHF 30-300 MHz

UHF 300-3.000 MHz B 250-500 MHz

SHF 3-30 GHz

P 230-1.000 MHz C 500-1.000 MHz

L 1-2 GHz D 1-2 GHzS 2-4 GHz E 2-3 GHz

F 3-4 GHz

C 4-8 GHz G 4-6 GHz

H 6-8 GHz

X 8-12,5 GHz I 8-10 GHz

Kµ 12,5-18 GHz J 10-20 GHz

K 18-26,5 GHz K 20-40 GHz

Kα 26,5-40 GHz K 20-40 GHz

V 40-75 GHz L 40-60 GHz

W 75-110 GHz M 60-100 GHz

Mm 110-300 GHz

Sub-mm 300-3.000 GHz

221

Sy st e m

R

Glosario

AC Corriente alterna.

BU Barra de unión Faragauss.

CA /CD Corriente circulante en charolas. CC Centro de carga.

CCM Centro de control de motores.

CE Emisiones conducidas.

CNL Cargas no lineales.

CPU Central Processing Unit (Unidad Central de Proceso).

CS Susceptibilidad conducida. DAT Distorsión armónica total.

DIN Instituto Alemán de Estandarización.

EM Electromagnético.

EMC Compatibilidad electromagnética.

EF Electrodo Faragauss. EMI Interferencias electromagnéticas.

EMP Pulso electromagnético- desde una frecuencia nuclear o relámpagos.

EMU Unidad electromagnética.

EN Norma española.

ESD Descarga electrostática.

EMP Pulso electromagnético- desde una frecuencia nuclear o relámpagos. FCL Factor de carga lineal.

FCNL Factor de carga no lineal.

FFP Factor de frecuencias de potencia.

FDE Factor de diseño eléctrico.

GND Ground (tierra física). IEC Comisión Electrotécnica Internacional (International Electrotechnical Commission).

IEEE Estándar IEEE para la comunicación de datos entre instrumentos de prueba.

ISO Organización internacional de estándares.

kVAR Potencia reactivo (kilo volts amperes).

LCR Arreglo bobina capacitor de resistencia.

LEMP Pulso electromagnético de relámpagos. LF Baja frecuencia - entre 30 y 300 KHz.

LEY DE OHM La diferencia de potencial entre los extremos del conductor es igual al producto de su resistencia por la intensidad de corriente.

222

Sy st e m

R

MASA Estructuras metálicas, acero de aconstrucción, tuberías metálicas, charolas, gabinetes, carcasas, etc. MCM Mil circular mil.

MRI Magnetización remanente isotérmica.

MF Frecuencia media – entre 300 KHz y 3 MHz.

MFF Modo Faragauss factorizado para el cálculo de corto circuito.

N Neutro. NEC 1999 National Electrical Code (NFPA 70) (Código Eléctrico Nacional USA).

NFPA National FIRE Protection Association (Asociación Nacional de Protección contra Incendios).

NEMP Nuclear electromagnetic pulse (Impulso electromagnético nuclear).

NOM Norma Oficial Mexicana.

PNGM Polo norte geomagnético.

RF Radiofrecuencia. RFI Interferencias de radiofrecuencia.

SAC Sincronizador de admitancias Coplagauss.

SDA Sistema de descargas atmosféricas.

SPF Sistema pararrayos Faragauss.

TEP Potencial transferido de tierra. TF Tierra física.

TFE Tierra física electrónica “GND”.

TFP Tierra física de protección a masas.

THD Distorsión total armónica.

TN Tierra neutro.

UHF Frecuencia ultra alta – desde 300 MHz hasta 3 GHz. UPS Uninterruptible Power System (Sistema de energía no interrumpible).

VDE Asociación alemana de ingenieros eléctricos.

VHF Frecuencia muy alta – de 30 a 300 MHz.

ZT Impedancia de transferencia de superficie.