interferencia corriente alterna
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7/28/2019 Interferencia Corriente Alterna
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Preparado por:
Ing. Juan Carlos PachonNACE Certif ied Cathodic Protection Technologist 7694
NACE Cert ified Coatings Inspector 5113
Interferencias AC
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Normas y Documentos de Referencia.
NACE Standard RP0177, Mitigation of AlternatingCurrent and Ligthing Effects on Metallic Structures andCorrosion Control Systems.
CGA Standard OCC-3, Recommended Practice OCC-3for the Mitigation of Alternating Current and LightningEffects on Pipelines, Metallic Structures and CorrosionControl Systems.
AGA and EPRI Catalog L51278 Vol. 1 and Vol 2.
Mutual Design Considerations for Overhead ACTransmission Lines and Gas Transmission Pipelines.
IEEE Standard 80, Guide for Safety in AC SubstationGrounding.
NFPA Standard 70, National Electric Code.
OSHA Standard 2207, Construction Safety and HealthRegulations.
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Antecedentes Induccin AC
Incremento en la cantidad de lneas de altatensin.
Trenes electrificados por AC.
Revestimientos de gran aislamiento.
El uso de corredores utilitarios. (derecho deva compartido)
Incremento en las cargas de corriente en losconductores.
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Riesgos de la Induccin AC
Riesgo de Corrosin AC
- 709 casos conocidos (23 en Europa)
- 4 fugas por corrosin AC.
(Fuente: Geocor, WWI Procat S.L)
Riesgo de Seguridad.
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Riesgos de Seguridad
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Se presenta cuando existen tuberas
prximas a las lneas de transmisin de altatensin y sistemas de distribucin.
Se crea un campo magntico por el flujo de
corriente alternante.
Cualquier objeto metlico sujeto a un campoelectromagntico alterno exhibir un voltaje
inducido. Adems, fallas en los conductoresde potencia a la tierra pueden causar altascorrientes en las estructuras enterradas
Interferencias AC
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Formas de induccin de corrientes y
voltajes AC
I n d u c c i n e l e c t r o s t t i ca o c a p a c i t i v a , donde laestructura acta como un lado del capacitor conrespecto a la tierra. Esta es importante nicamentecuando la estructura es area.
I n d u c c i n e l e c t r om a g nt i ca o i n d u c t i v a , dondela estructura acta como un simple giro secundariode un transformador de ncleo de aire en la cual lalnea de poder area es la primaria. Este tipo deinduccin podra ocurrir cuando la estructura es tantoarea como bajo tierra.
Acople resistivo o conductivo, donde la potencia
AC es transmitida a la tierra y luego fluye sobre yfuera de la estructura enterrada.
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Formas de induccin de corrientes y
voltajes AC
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Tesla (T) es el estndar internacional 1 T = 10,000 G
Formas de induccin de corrientes y
voltajes AC
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Cuando una lneade alta tensin
transporta unacarga de corrienteelctrica, seproduce un campomagntico
alrededor de loscables el cual seacopla a lastuberas que fluyenparalelas causando
un voltaje y unacorriente alternanteinducida.
Interferencias AC
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Potencial Inducido sobre una Tubera
Donde exista unatubera recubierta,
elctricamentecontinua y paralelaa un sistema detransmisin AC por
largos espacios(usualmentemedido enkilmetros), podraexistir una
induccin de voltajeen la tubera
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Diferentes distancias entre la tubera y
cada fase de la lnea de transmisin
Si una tubera estalo suficientementecerca y paralela ala lnea de
transmisinelctrica, el campoelectromagnticopenetrar la
tubera en ngulosrectos
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Voltajes AC inducidosElectromagnticamente
La magnitud decorriente parsita
resultante esdirectamenteproporcional a la fasede la corriente (I) yde magnitudes
relativas como a lalongitud (L) deexposicin mutua; yes inversamenteproporcional a ladistancia relativa (d)
entre la estructura ylos conductores de lalnea de potencia.
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Voltajes AC inducidosElectromagnticamente
La tubera acta como unsimple giro secundario deun transformador de ncleode aire, y las lneas depotencia AC areas sonprimarias. El voltajeinducido (V
inducido
) apareceal otro lado del final de latubera.
El voltaje a tierra (Vo) encada extremo de la
estructura es la mitad delvoltaje total inducido.
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Las corrientes debidas a interferencias ACpueden ser fcilmente identificadasmediante la medicin de potenciales devoltaje AC de la estructura con respecto a latierra.
El electrodo de referencia usado paramediciones de proteccin catdica puede serusado como contacto a tierra., no obstantela norma NACE RP0177 recomienda que se
realice con una varilla metlica comoreferencia.
Identificacin de las Corrientes AC
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Causas de Interferencia en la Tubera Calculo de La Induccin
Clculo del Campo ElctricoLongitudinal (LEF) Clculo del Nivel De Voltaje Principales Factores Que Influyen El
Voltaje Inducido. Corrosin por Interferencias AC Caractersticas de la Corrosin AC
Factores que Afectan la Corrosin AC Mtodos de Mitigacin Sistemas de Aterrizamiento
Consideraciones en Estudiosde Mitigacin AC
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Causas de Interferencia en la Tubera
Magnitud de corriente enlos conductores de fase dela misma lnea detransmisin (conductiva).
Corrientes de falla en lalnea de transmisin(Interferencia inductiva yconductiva).
Inyeccin de corrientes enel tubo (fallas a tierra).(Interferencia conductiva).
Densidad de flujomagntico.
Campo elctricolongitudinal
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Calculo de la Induccin Determinar las distancias y
ubicaciones apropiadas de losconductores en la geometradel derecho de va.
Usando la ecuacin deCarson, determinar los camposelctricos longitudinales (LEF)conducidos por la tubera a lolargo de su completa longitud.
Determinar la constante depropagacin y la impedanciacaracterstica de los parmetroselctricos y fsicos de la
estructura (tubera). Desarrollar un modelo del
circuito con la estructura yresolverlo para determinar elvoltaje y la corriente inducida
(Con software especializado)
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Campo elCampo elctrico longitudinal (LEF):ctrico longitudinal (LEF):
Donde:
n conductores en fase activa, y n scables de proteccin pasiva
Nivel de Voltaje:Nivel de Voltaje:
Clculo del Campo ElctricoLongitudinal y del nivel de Voltaje
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La resistencia delrecubrimiento de latubera, fuerza o durezadielctrica y calidad.
La resistencialongitudinal de la tubera.
La longitud a la cual seencuentra paralela elsistema elctrico detransmisin y la tubera
Principales Factores Que Influyen en elVoltaje Inducido
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Menor que la experimentadapor DC ( 1%).
f (metal, densidad decorriente alterna inducida)
El cobre sufre mucho menosdao que el acero.
Metales activo-pasivos (aceroinoxidable y aluminio), daoms grande.
Puntos de descarga (orificios1cm2).
Arco elctrico (Rayos).
Corrosin por Interferencias AC
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Orificio hemisfrico. Condiciones de pH altos.
Montculo duro como productode la corrosin es producidosobre el orificio.
Apariencia dendrtica, brillantes,con pequeas montaas en loscentros de los hoyos..
Para densidades de corriente