Evaluacion de Riesgo Por Descarga Atmosferica

EVALUACION DE RIESGOS DE DAÑOS EN SISTEMAS ELECTRICOS

POR DESCARGAS ATMOSFERICAS

CONCEPTO DESCRIPCION

PASO 1

PASO 2 TIPO DE RIESGO A EVALUAR

PASO 3 INGRESAR DATOS ENTRADA

NIVEL DE PROTECCION DESEADO

IR A DATOS ENTRADA

EVALUACION DE RIESGOS DE DAÑOS EN SISTEMAS ELECTRICOS

POR DESCARGAS ATMOSFERICAS

VALOR

0.8

R4

DATOS DE ENTRADA

CONCEPTO DESCRIPCION

Paso 1Nombre

PARAISO

Paso 2LARGO

15

Paso 3

10

Paso 4Material

Paso 5 Tipo de estructuraMaterial

Paso 6Material

Paso 7

Material

Paso 8 Horas año

Paso 9 N° Personas En riesgo

Paso 10 Horas año

Paso 11 N° Usuarios Afectados por perdida del servicio

Paso 12 N° Usuarios Numero total de usuarios de la edificacion

Paso 13 Valor bienes En peligro por causa de la falla

Paso 14 Valor bienes De toda la edificacion

Paso 15 Valor bienes Mobiliario en riesgo por causa de la falla

Paso 16 Valor bienes Valor total del mobiliario de la edificacion

Localizacion edificacion

Dimensiones edificacion

Resistividad del terreno

Resistividad del terreno ( Ώ / M)

Caracteristica material estructura

Tipo de conductores externos

Tipo de superficie fuera de la estructura

Transito personas en subestacion supcetible a tensiones de paso y/o contacto

Tiempo en horas al año en que el servicio es interrumpido

DATOS DE ENTRADA

VALOR

Ciudad

6

ANCHO ALTO

14 10

20

Pt: Probabilidad de daño

0.9

P1=P2: Probabilidad de daño

0.1

P3=P4: Probabilidad de daño

0.08

Ph: Probabilidad de daño

0.00001

10

6

12

5

100

500,0002,000,000,000

4,000,000

1,500,000,000

N° Rayos / Km2

Area corredor acometida M2

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RESULTADOS DE LA EVALUACION DE RIESGOS

VALORES DE RIESGO

NIVEL DE RIESGO CALCULADO ACEPTADO

76.61517 0.00001 1.06430 0.00100 2.80438 0.00100

49.72415

R1 :PERDIDA ANUALES DE VIDA

R2 :PERDIDAS ANUALES DEL SERVICIO

R3 :PERDIDAS ANUALES DEL PATRIMONIO HUMANO

R4 : PERDIDAS QUE NO IMPLICAN ALGUN ELEMENTO HUMANO CULTURAL O SOCIAL

CRITERIO DEL DISEÑADOR

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FORMULANIVEL CERAUNICO Nc

NgLATITUD EN GRADOS

Ng

CIUDAD Nc δ (°) NgBARRANQUILLA 60 11.00 6BOGOTA 100 5.00 8BUCARAMANGA 100 7.10 9CALI 80 3.60 6CARTAGENA 80 10.50 8MANIZALEZ 100 5.50 8MEDELLIN 140 6.50 12MONTERIA 20 9.00 2PEREIRA 100 5.00 8RIOHACHA 20 11.80 2SANTA MARTHA 120 11.50 12SINCELEJO 20 9.50 2VALLEDUPAR 60 10.60 6

DEFINICION: NTC - 4552

# RAYOS / Km2

δ Ng = (0,1+0,35*SEN(δ))*0,6*NC

TABLA 4 : FACTOR δ

TIPO FALLA FACTOR

1 0.0068

2 0.00006

3 0.000

4 y 5 0.003

DATOS DE ENTRADA

VARIABLES DEFINICION DATO ENTRADA

t 10

n NUMERO DE PERSONAS EN RIESGO 6

TIEMPO EN HORAS AL AÑO EN QUE EL SERVICIO ES INTERRUMPIDO 10

NUMERO DE USUARIOS AFECTADOS POR PERDIDA DEL SERVICIO5

NUMERO TOTAL DE USUARIOS 100

VALOR DE LOS BIENES EN PELIGRO POR CAUSA DE LA FALLA500,000

VALOR DE TODOS LOS BIENES DE LA EDIFICACION 2,000,000,000

VALOR DEL MOBILIARIO EN RIESGO POR CAUSA DE LA FALLA 4,000,000

VALOR TOTAL DEL MOBILIARIO DE LA EDIFICACION 1,500,000,000

δj : FACTOR DEL # PERMITIDO DE FALLAS

δ1 = 1-(1- t / 8760)n

δ2 = ( n, * t,) / ( nt * 8760)

δ3 = Ci / Ct

δ4,5 = Cm / Cv

HORAS TRANSITO AÑO, PERSONAS SUPCEPTIBLE A TENSIONES DE PASO Y/O CONTACTO

t,

n,

nt

ci

ct

cm

cv

Nd : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS DE RAYOS DIRECTOSVARIABLE FORMULA

Nd Nd = Ng*Ae

Ae

Ng DATO ENTRADA

a DATO ENTRADA

b DATO ENTRADA

h DATO ENTRADA

Nn : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS CERCANOS A LA ESTRUCTURAVARIABLE FORMULA

Nn Nn = Ng*Ag

Ag

ρ DATO ENTRADA

Nk : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS EN ACOMETIDASVARIABLE FORMULA

Nk Nk = Ng*Ak

Ak DATO ENTRADA

Ae = a*b+6h(a+b)+9π*h2

Ag = π*ρ2 + Ae

Nd : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS DE RAYOS DIRECTOSDEFINICION CALCULOS

FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS DE RAYOS DIRECTOS 27,971

AREA EFECTIVA DE LA EDIFICACION 4,777

DENSIDAD DE RAYOS A TIERRA EN LA REGION: RAYOS / Km2 6

LARGO DE LA EDIFICACION EN METROS 15

ANCHO DE LA EDIFICACION EN METROS 14

ALTURA DE LA EDIFICACION EN METROS 10

Nn : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS CERCANOS A LA ESTRUCTURADEFINICION CALCULOS

FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS CERCANOS A LA ESTRUCTUR 29,811

AREA CIRCUNVECINA A LA EDIFICACION 5,092

10

Nk : FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS EN ACOMETIDASDEFINICION CALCULOS

FRECUENCIA ANUAL DE IMPACTOS CERCANOS A LA ESTRUCTUR 117

AREA DEL CORREDOR DE LA ACOMETIDA 20

RESISTIVIDAD DEL TERRENO EN: Ω - METRO

Tabla A1. PROBABILIDAD DE LESION DEBIDO A TENSIONES DE PASO O CONTACTO (IEC 61662, 1995)

ID

PH1 HUMUS , CONCRETO 0.01

PH2 MARMOL 0.001

PH3 GRAVILLA 0.0001

PH4 ASFALTO 0.00001

Tabla A2. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PRODUZCA UN INCENDIO O UNA EXPLOSION ( IEC 61662, 1995)

PT1 EXPLOSIVO 1PT2 INFLAMABLE 0.1PT3 COMUN 0.001PT4 NO INFLAMABLE 0.00001

TIPO DE ESTRUCTURA

P11 LADRILLO, MADERA 1

P12 0.5

P13 FACHADA METALICA 1 0.05



TIPOS DE CONDUCTORES EXTERNOS

P31 CABLE SIN APANTALLAR 0.8

P32 CABLES APANTALLADOS: A < 5 mm2 0.4P33 CABLES APANTALLADOS:5 mm2 < A < 10 mm2 0.08P34 CABLES APANTALLADOS: A > 10 mm2 0.02

TIPOS DE CONDUCTORES EXTERNOS

P41 CABLES APANTALLADOS: A < 5 mm2 0.4

TIPO DE SUPERFICIE FUERA DE LA ESTRUCTURA FACTOR: p,

h

CARACTERISTICA DE LOS MATERIALES DE LA ESTRUCTURA FACTOR: p,t

Tabla A3. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PELIGROSA AFECTE UNA INSTALACION METALICA O LAS ACOMETIDAS ELECTRICAS INTERNAS DE LA ESTRUCTURA

FACTOR: p,1= p,

2

ESTRUCTURA M,ETALICA O CONCRETO REFORZADO

Tabla A4. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PELIGROSA AFECTE LAS ACOMETIDAS DE DISTRIBUCION DE LA ESTRUCTURA O PARTES CONDUCTORAS EXTERNAS A LA ESTRUCTURA (IEC 61662, 1995)

FACTOR: p,3 = p,

4

FACTOR: p,3 = p,

4

Tabla A1. PROBABILIDAD DE LESION DEBIDO A TENSIONES DE PASO O CONTACTO (IEC 61662, 1995)

MEDIDAS DE PROTECCION Kh

SIN SPE 1 0.01

CON SPE 1-E 0.0002

CON SPE - TUBERIA PVC 0,5*(1-E) 0.00001

1 0.00001

Tabla A2. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PRODUZCA UN INCENDIO O UNA EXPLOSION ( IEC 61662, 1995)

MEDIDAS DE PROTECCION KtPEQUEÑOS EXTINTORES 0.9 0.9FACILIDAD CONSTRUCTIVA 0.7 0.07ALARMAS 0.6 0.0006BOMBEROS 0.5 0.000005

MEDIDAS DE PROTECCION K1=K2

SIN SPE 1 1

CON SPE 1- E 0.1

0.1 0.005

0.01 0.0005

0.001 0.00005

MEDIDAS DE PROTECCION K3TRANSFORMADOR DE AISLAMIENTO 0.1 0.08

0.01 0.004APANTALLAMIENTO PUESTO A TIERRA 0.01 0.0008FIBRA OPTICA SIN CONDUCTOR 0 0

MEDIDAS DE PROTECCION K4

0.001 0.0004

Ph= p,h*Kh

Pt= p,t*Kt

Tabla A3. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PELIGROSA AFECTE UNA INSTALACION METALICA O LAS ACOMETIDAS ELECTRICAS INTERNAS DE LA ESTRUCTURA

P1= P2=p,1*K1

CABLE APANTALLADO: S < 1 mm2

CABLE APANTALLADO: 1 mm2 < S < 10 mm2

CABLE APANTALLADO: S > 10 mm2

Tabla A4. PROBABILIDAD DE QUE UNA CHISPA PELIGROSA AFECTE LAS ACOMETIDAS DE DISTRIBUCION DE LA ESTRUCTURA O PARTES CONDUCTORAS EXTERNAS A LA ESTRUCTURA (IEC 61662, 1995)

P3= p,3*K3

DPS,s EN LAS ACOMETIDAS

P4= p,4*K4

DPS,s EN LAS ACOMETIDAS

TABLA 3 :FRECUENCIA DE DAÑO POR TIPO DE FALLA

TIPO DE FALLA FRECUENCIA DE DAÑO F(j) CALCULOS1 F1 = H+A+B+C 11,217.781 2 F2 = A+D+B+C+E+G 18,647 3 F3 = A+B+C 11,217.501 4 F4 = A+D+B+C+E+G 18,647 5 F5 = A+B+C 11,217.501

VARIABLE FORMULA CALCULOSA A = Nd*Pt*(P1+P2+P3+P4) 9,063 B B = Nn*Pt*P3 2,146 C C = Nk*Pt*P3 8 D D = Nd*(P2+P3) 5,035 E E = Nn*P3 2,385 G G = Nk*P3 9 H H= Nd*Ph 0

DEFINICIONESH : Número de daños por tensiones de paso y contacto al añoA : Número de daños debidos a incendios o explosiones por impactos directos de rayo

B : Número de daños por impactos en áreas próximas a la instalaciónC : Número de daños debidos a incendios o explosiones por impactos indirectos de rayo

D : Número de daños por impactos directos de rayo E :Número de daños por sobretensiones debidas a impactos en proximidades G :Número de daños por sobretensiones debidas a impactps en acometidas de servicio

CALCULO DEL RIESGOFALLAS FACTOR RIESGO

F1F2 δ2F3F4 δ4

δ1 R1 :PERDIDA ANUALES DE VIDA

R2 :PERDIDAS ANUALES DEL SERVICIO

δ3 R3 :PERDIDAS ANUALES DEL PATRIMONIO HUMANO

R4 : PERDIDAS QUE NO IMPLICAN ALGUN ELEMENTO HUMANO CULTURAL O SOCIAL

CALCULO DEL RIESGOCALCULOS

76.615171.064302.80438

49.72415

NIVEL DE PROTECCION DE : 1 a 4 1

EFICIENCIA: E 0.98

CARACTERISTICA DE LOS MATERIALES DE LA ESTRUCTURAEXPLOSIVO PT1 0.9INFLAMABLE PT2 0.07COMUN PT3 0.0006NO INFLAMABLE PT4 0.000005

TIPO DE SUPERFICIE FUERA DE LA ESTRUCTURAHUMUS , CONCRETO PH1 0.01MARMOL PH2 0.0002GRAVILLA PH3 0.00001ASFALTO PH4 0.00001

TIPO DE ESTRUCTURALADRILLO MADERA P11 1CONCRETO REFORZADO P12 0.1FACHADA METALICA 1 P13 0.005FACHADA METALICA 2 P14 0.0005FACHADA METALICA 3 P15 0.00005

LADRILLO, MADERA P21 0.1METALICA O CONCRETO REFORZADO P22 1FACHADA METALICA 1 P23 0.005FACHADA METALICA 2 P24 0.0005FACHADA METALICA 3 P25 0.00005

TIPO DE CONDUCTORES EXTERNOSSIN APANTALLAR P31 0.08APANTALLADOS: A < 5 mm2 P32 0.004APANTALLADOS:5 mm2 < A < 10 mm2 P33 0.0008APANTALLADOS: A > 10 mm2 P34 0

CABLES APANTALLADOS: A < 5 mm2P41 0.0004

TABLA 6. VALORES EFICIENCIA

NIVEL DE PROTECCION EFICIENCIA : E

NIVEL PROTECCION : I 0.98NIVEL PROTECCION : I I 0.95NIVEL PROTECCION : I I I 0.9NIVEL PROTECCION : I V 0.8

No REQUIERE MEDIDAS DE PROTECCION < 0.80

RIESGO RIESGO FACTOR FACTOR

PERDIDA ANUALES DE VIDA R1PERDIDAS ANUALES DEL SERVICIO R2 δ2 δ2

PERDIDAS ANUALES DEL PATRIMONIO HUMANO R3

R4 δ4 δ4

δ1 δ1

δ3 δ3

PERDIDAS QUE NO IMPLICAN ELEMENTO HUMANO CULTURAL O SOCIAL

TABLA 5. RIESGO ACEPTABLE DE FALLA (IEC 61662, 1995)TIPO DE FALLA Ra TIPO DE PERDIDAS

1 0.00001 PERDIDA ANUALES DE VIDA

2 0.00100 PERDIDAS ANUALES DEL SERVICIO

3 0.00100 PERDIDAS ANUALES DEL PATRIMONIO HUMANO

4 y 5

TABLA 6. VALORES EFICIENCIA

NIVEL DE PROTECCION EFICIENCIA : E

NIVEL PROTECION : I 0.98NIVEL PROTECION : I I 0.95NIVEL PROTECION : I I I 0.9NIVEL PROTECION : I V 0.8

< 0.80

CRITERIO DEL DISEÑADOR

PERDIDAS QUE NO IMPLICAN ALGUN ELEMENTO HUMANO CULTURAL O SOCIAL

No REQUIERE MEDIDAS DE PROTECCION

Evaluacion de Riesgo Por Descarga Atmosferica

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