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EVALUACIÓN DE NIVEL DE RIESGO POR DESCARGAS SIPRA UNIDAD RENAL EL DORADO-BOGOTÁ Tabla de contenido 1 EVALUACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO POR DESCARGAS ATMOSFÉRICAS PARA LA NUEVA UNIDAD RENAL EL DORADO-BOGOTA...........................2 1.1 DEFINICIONES..................................................................................................................... 3 RIESGO TOLERABLE..................................................................................................................... 4 1.2 NIVEL CERÁUNICO NC........................................................................................................4 1.3 DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE DESCARGAS A TIERRA (DDT).............................6 1.4 CORRIENTE PICO ABSOLUTA PROMEDIA:.........................................................................6 1.5 COMPONENTES DE RIESGO PARA LA UNIDAD RENAL EL DORADO DE ACUERDO A NTC 4552-2................................................................................................................................... 6 1.6 EVALUACIÓN DE LAS COMPONENTES DE RIESGO...........................................................7 1.7 CARACTERISTICAS DE LAS ESTRUCTURAS..........................................................................8 1.8 ECUACIÓN GENERAL PARA CALCULAR EL PROMEDIO ANUAL DE DESCARGAS SOBRE LA ESTRUCTURA......................................................................................................................... 10 1.9 AREAS EFECTIVAS AD, AD/A, AD/B, AM............................................................................11 1.10 AREA EFECTIVA DE LA ESTRUCTURA AD Y AD/B..........................................................11 1.11 AREA DE INFLUENCIA DE LA ESTRUCTURA AM...........................................................12 1.12 AREAS EFECTIVAS AL Y AI.............................................................................................. 12 1.13 CALCULO DEL NUMERO PROMEDIO DE DESCARGAS ANUALES PARA UNIDAD RENAL EL DORADO.................................................................................................................... 13 1.14 EVALUACIÓN DE LA PROBABILIDAD DE DAÑO PX.....................................................13 1.15 EVALUACIÓN DE LA CANTIDAD DE PERDIDAS............................................................14 1.16 PERDIDA DE VIDAS HUMANAS L1................................................................................14 1.17 PERDIDA INACEPTABLE DEL SERVICIO PUBLICO L2..................................................16 1.18 PERDIDAS DE VALOR CULTURAL IRREMPLAZABLE L3................................................18 1.19 PERDIDAS ECONOMICAS L4......................................................................................... 18 1.20 CALCULO DE LAS COMPONENTES DE RIESGO...........................................................19

Estudio Nivel Riesgo Unidad Renal DORADO

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diseño de apantlalamiento de una unidad de hemodialisis

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1 INTRODUCCIN

EVALUACIN DE NIVEL DE RIESGO POR DESCARGAS SIPRA

UNIDAD RENAL EL DORADO-BOGOT

Tabla de contenido1EVALUACIN DEL NIVEL DE RIESGO POR DESCARGAS ATMOSFRICAS PARA LA NUEVA UNIDAD RENAL EL DORADO-BOGOTA21.1DEFINICIONES3RIESGO TOLERABLE.41.2NIVEL CERUNICO NC41.3DETERMINACIN DE LA DENSIDAD DE DESCARGAS A TIERRA (DDT)61.4CORRIENTE PICO ABSOLUTA PROMEDIA:61.5COMPONENTES DE RIESGO PARA LA UNIDAD RENAL EL DORADO DE ACUERDO A NTC 4552-261.6EVALUACIN DE LAS COMPONENTES DE RIESGO71.7CARACTERISTICAS DE LAS ESTRUCTURAS81.8ECUACIN GENERAL PARA CALCULAR EL PROMEDIO ANUAL DE DESCARGAS SOBRE LA ESTRUCTURA101.9AREAS EFECTIVAS AD, AD/A, AD/B, AM111.10AREA EFECTIVA DE LA ESTRUCTURA AD Y AD/B111.11AREA DE INFLUENCIA DE LA ESTRUCTURA AM121.12AREAS EFECTIVAS AL Y AI121.13CALCULO DEL NUMERO PROMEDIO DE DESCARGAS ANUALES PARA UNIDAD RENAL EL DORADO131.14EVALUACIN DE LA PROBABILIDAD DE DAO PX131.15EVALUACIN DE LA CANTIDAD DE PERDIDAS141.16PERDIDA DE VIDAS HUMANAS L1141.17PERDIDA INACEPTABLE DEL SERVICIO PUBLICO L2161.18PERDIDAS DE VALOR CULTURAL IRREMPLAZABLE L3181.19PERDIDAS ECONOMICAS L4181.20CALCULO DE LAS COMPONENTES DE RIESGO191.21RIESGO TOLERABLE261.22CONCLUSIN28

EVALUACIN del NIVEL DE RIESGO por DESCARGAS ATMOSFRICAS PARA LA NUEVA UNIDAD RENAL EL DORADO-BOGOT

Para dar cumplimiento al Reglamento Tcnico de Instalaciones Elctricas RETIE, para un proyecto elctrico de una instalacin de uso final donde se puedan tener concentradas ms de 50 personas, debe realizarse una evaluacin del nivel de riesgo por rayos, la cual deber basarse en procedimientos establecidos en normas tcnicas internacionales como la IEC 62305-2 o en la NTC 4552-2. Los resultados obtenidos de la evaluacin de riesgos por rayos para la Nueva Unidad Renal EL DORADO Bogot, determinarn si se requiere implementar un Sistema de Proteccin Contra Rayos SIPRA para la estructura y las medidas de proteccin contra rayos necesarias para disminuir los riesgos causados por las descargas atmosfricas.El nivel de riesgo se evaluar a partir de la corriente del rayo donde est ubicada la estructura, la cual es la fuente primaria de daos, de las caractersticas de la estructura, de los servicios que llegan a ella y de las estructuras que la rodean.Un rayo sobre una estructura puede provocar daos a la estructura y su contenido, fallos en los sistemas elctricos y electrnicos asociados, daos a seres vivos situados en las estructuras o prximos a ellas. Para cada tipo de prdida que puede presentarse en una estructura o servicio debe evaluarse el riesgo correspondiente. Estos riesgos pueden ser los siguientes: Riesgo de prdida de vida humana. Riesgo de prdida de servicio pblico. Riesgo de prdida de patrimonio cultural. Riesgo de prdida de valor econmico.Para la Unidad Renal EL DORADO se evaluarn todos los riesgos anteriores teniendo en cuenta que ser de gran importancia el riesgo de prdida de vida humana, asociado a lesiones a seres vivos, ya que de acuerdo al RETIE, esta Unidad de Dilisis corresponde a un lugar clasificado como especial por ser una institucin de asistencia mdica y adicional a ello, ser un lugar con alta concentracin de personas, ya que habr un promedio de 100 personas diariamente en las instalaciones cuando est funcionando con toda su capacidad. Tambin se considerar la afectacin de personas que en caso de tormenta elctrica circulen en las reas abiertas, debido a tensiones de paso y de contacto a las que se pueden ver sometidas en caso de impacto de rayo en alguna estructura u objeto cercano. Adicional a lo anterior, es importante tener en cuenta las prdidas econmicas que podran generarse por no tener un buen sistema de proteccin contra rayos.A continuacin se desarrollar la Evaluacin de Nivel de Riesgo por Rayos para la Nueva Unidad Renal EL DORADO BOGOT basndose en la NTC 4552-2.

DEFINICIONES

IER: Impulso Electromagntico del Rayo Riesgo: Medida de las probables en seres vivos y en bienes debidas a rayos, relativo al valor de seres vivos y en bienes de los objetos a proteger. R1: Riesgo de prdida de vida humana. R2: Riesgo de prdida de servicio pblico. R3: Riesgo de prdida de patrimonio cultural. R4: Riesgo de prdida de valor econmico. R1: Riesgo de prdida de vida humana en los servicios R2: Riesgo de prdida de servicio pblico en los servicios R4: Riesgo de prdida de valor econmico en los servicios. RA: Componente del riesgo que considera lesiones a seres vivos por tensiones de paso y contacto debidas a impacto en la estructura. RB: Componente del riesgo que considera daos fsicos por chispas dentro de las estructuras debido a Impacto en la estructura. RB: Componente relacionada a daos fsicos debido a efectos mecnicos y trmicos de la corriente de rayo fluyendo a travs de la acometida de servicios (impacto en la estructura). RC: Componente del riesgo que considera falla de sistemas internos causado por IER debido a impacto en la estructura. RC: Componente relacionada a falla de equipos conectados debidos a sobretensiones por acople resistivo. RM: Componente del riesgo que considera fallo de sistemas internos causado por IER debido a impacto prximo a la estructura RU: Componente del riesgo que considera lesiones a seres vivos por tensiones de paso y contacto debidas a impacto en el servicio. RV: Componente del riesgo que considera daos fsicos debidos a impactos en el servicio. RV: Componente relacionada con daos fsicos debido a la circulacin de la corriente del rayo. RW: Componente del riesgo que considera fallo de sistemas internos causado por IER debidos a impacto en el servicio. RW: Componente relacionada a la falla de equipo conectado, debido a sobretensiones por acople resistivo. Prdidas del tipo L2 y L4 pueden ocurrir. RZ: Componente del riesgo que considera fallo de sistemas internos causado por IER debido a Impactos prximos a la estructura. Rz: Componente relacionada a la falla de lneas y equipos conectados causado por sobretensiones inducidas sobre la lnea. Cd: Factor de emplazamiento. ND : Nmero de eventos peligroso debidos a impactos en la estructura NDa: Nmero de eventos peligroso debidos a impactos en sobre estructura adyacente a de donde proviene la acometida. NL: Nmero de eventos peligroso debido a descargas sobre el servicio. NL: Nmero de eventos peligroso debido a descargas cercanas a la estructura.

Riesgo tolerable.El parmetro de riesgo tolerable para prdida de vidas humanas o lesiones permanentes, prdida de servicio pblico, prdida de patrimonio cultural y prdidas econmicas, es tomado de la tabla 7 de NTC 4552-2, la cual es:

Tipo de prdidaRiesgo tolerable RT

Prdida de vidas o lesiones permanentes 1*10-5

Prdida de servicio publico 1*10-3

Prdida de patrimonio cultural1*10-3

NIVEL CERUNICO NCPara seleccin de Nc, se acude a las siguientes fuentes:a. Mapa de niveles Ceranicos de Colombia[footnoteRef:1]: [1: Mapa Niveles Ceranicos de Colombia Promedios Multianuales 1997-2001. ]

De acuerdo con este mapa, para la regin de EL DORADO, el nivel ceranico aproximado es 88[footnoteRef:2] das tormentosos en el ao. Un valor promedio en Colombia. [2: IDEAM]

Otra fuente[footnoteRef:3] ms precisa donde se puede establecer el nivel ceranico para la ciudad de Bogot, nos indica lo siguiente: [3: programa de prevencin por alto riesgo de rayos en Bogot. Proyecto de acuerdo no. 092 de 2014]

Luego la lnea de tendencia nos india que para la ciudad de Bogot en promedio para el ao 2015 el Nc es de 70.

determinacin de la densidad de descargas a tierra (ddt)

Usando el nivel cerunico ms desfavorable encontrado anteriormente NC = 88

DDT = 0.0017 * NC1.56 = 1.83 Descargas/ Km2 ao

Sin embargo, de acuerdo a la tabla A.6. De la NTC4252-1, el DDT para Bogot es de 1-2 Descarga/ Km2 ao.Teniendo en cuenta los dos resultados se considerar una densidad de descargas a tierra promedio para EL DORADO igual a:DDT = 2 Descargas/Km2 - ao.Correspondiente a un nivel cerunico de 93 das tormentosos en el ao.

corriente pico absoluta promedia:Ibas > 40KA, para Colombia. (NTC 4552-1)

componentes de riesgo para la UNIDAD RENAL EL DORADO DE ACUERDO A ntc 4552-2

Para cada tipo de prdida en la estructura

Fuente de daoDescarga en la estructura S1Descarga cerca de la estructura S2Descarga en una lnea conectada a la estructura S3Descarga cerca de una lnea conectada a la estructura S4

Componente de riesgoRARBRCRMRURVRWRZ

Riesgo para cada tipo de prdida.

R1XXXXXXXX

R2XXXXXX

R3XX

R4XXXXXX

Para cada tipo de prdida en la acometida de servicios

Fuente de daoDescargas sobre la estructura S1Descargas sobre las acometidas de servicio S3Descargas cercanas a las acometidas de servicio S4

Componente de riesgoRBRCRVRWRZ

Riesgo para cada tipo de prdida.

R1

R2XXXXX

R4XXXXX

EVALUACIN DE LAS COMPONENTES DE RIESGOEl clculo general de las componentes de riesgo se efecta mediante la siguiente ecuacin:Rx=NxPxLxEn donde:Nx = Numero de eventos peligrososPx = Probabilidad de daoLx = Perdida consecuente

Las frmulas generales de clculo para cada componente de riesgo se listan a continuacin:

RA = ND*PA*LARB = ND*PB*LBRC = ND*PC*LCRM = NM*PM*LMRU = (NL+NDa)*PU*LURV = (NL+NDa)*PV*LVRW = (NL+NDa)*PW*LWRZ = (Ni-NL)*PZ*LZRB = ND*PB*LBRC = ND*PC*LCRV = (NL+NDa)*PV*LVRW = (NL+NDa)*PW*LWRZ = (Ni-NL)*PZ*LZ

El clculo especifico de cada Nx, Px y Lx para cada componente de riesgo se efecta segn los criterios, tablas y notas de los numerales 6.5.1 a 6.7.5.13 de la NTC 4552-2.

caracteristicas de las estructurasLos servicios que entran son los siguientes: Lneas de potencia en MT Lneas telecomunicaciones: voz, datos y TV

Debido a las diferencias en la estructura de la Unidad Renal EL DORADO respecto a las otras estructuras, y como ejercicio inicial, esta se considera como estructura aislada para efectos de evaluacin. Como primer paso se hace la evaluacin para la situacin actual y se determinan los niveles de riesgo que se presentan en la estructura evaluada.

Las caractersticas de la estructura considerada y de los sistemas internos conectados a ella se encuentran en las tablas siguientes:

Tabla 1 - Datos y caractersticas de la estructura Unidad Renal EL DORADO

ParmetroObservacinSmboloValor

Dimensiones (m)LB*WB*HB48x20x15

Factor de localizacinSin otras estructuras alrededor en una distancia de tres veces la altura de la estructuraCd1

SPCR (Sistema de proteccin contra rayos)NingunoPB1

Apantallamiento externo de la estructuraNingunoKS11

Apantallamiento interno de la estructuraNingunoKS21

Personas en la estructuraEn el interior y en el exterior de la estructurant100

Nivel Cerunico90das tormentosos/aoNc90

Tabla 2 Datos y caractersticas de los sistemas internos conectados.ParmetroObservacinSmboloValor

Resistividad del suelo.m50

Lneas de media tensin

Longitud (m)Lc50

AlturaEnterradoHc0

TransformadorSiCt0,2

Factor de localizacin de la lneaObjeto rodeado de objetos o rboles de igual altura o menorCd0,5

Factor ambiental de la lneaUrbanoCe0,1

Apantallamiento de la lneaNingunoPLD1

Precaucin en el cableado internoCable apantallado con resistencia de pantalla menor o igual a 1 /KmKS30,0001

Tensin soportada al impulso por el sistema interno (Kv)UW = 2,5KS40,6

Proteccin coordinada de los dispositivos de proteccin contra sobretensiones

NingunaPSPD1

Lneas de telecomunicaciones y sus sistemas internos

Longitud (m)Lc50

AlturaEnterradoHc0

Factor de localizacin de la lneaObjeto rodeado de objetos o rboles de igual altura o menorCd0,5

Factor ambiental de la lneaUrbanoCe0,1

Apantallamiento de la lneaNingunoPLD1

Precaucin en el cableado internoCable apantallado con resistencia de pantalla menor o igual a 1 /KmKS30,0001

Tensin soportada al impulso por el sistema interno

UW = 2,5

KS4

0,6

Proteccin coordinada de los dispositivos de proteccin contra sobretensiones

Ninguna

PSPD

1

ecuacin general para calcular el PROMEDIO ANUAL DE DESCARGAS SOBRE LA ESTRUCTURA

El clculo del nmero anual de descargas sobre la estructura sigue la siguiente ecuacin general:

Nd = DDT*Ad*Cd*10-6En donde:

DDT = Densidad de rayos a tierra (rayos/Km2 - ao)Ad = rea efectiva de la estructura aislada (m2)Cd = Factor de localizacin

Los valores de Ad y Cd se valoran para cada Nd particular de acuerdo con los criterios, tablas y notas de los numerales 6.5.1 a 6.5.5 de la NTC 4552-2.

areas efectivas Ad, Ad/a, Ad/b, AmEl clculo de las reas efectivas debe hacerse segn las indicaciones de los numerales 6.5.1 a 6.5.5 de la NTC 4552-2. Donde:Ad/a: rea efectiva de la estructura adyacente aislada (m2) = 0Ad/b: rea efectiva de la estructura aislada (m2) = AdAm: rea de influencia de la estructura (m2)

area efectiva de la estructura Ad y Ad/bPara una estructura aislada rectangular con longitud L, ancho W y altura H sobre un terreno plano.Ad = Ad/b = LW+6H(L+W)+9(H)2Para la estructura en estudio el valor de Ad y Ad/b se calcula a continuacin:

Ad = 40*20+6*15(40+20) + 9(15)2 = 12561.73 m2

area de influencia de la estructura amEl rea de influencia de la estructura Am est definida entre la frontera de la estructura y una lnea localizada a 250m del permetro de la estructura (NTC 4552-2, Figura 9).

Para la estructura en estudio: AM = 2*40*250+2*20*250+3.1416*2502 = 226349.54m2

areas efectivas al y aiEl rea efectiva se calcula como sigue (NTC 4552-2 Tabla 12):AreaSubterrnea

Al(Lc-3(Ha+Hb))6Hc(Lc-3(Ha+Hb))1/2

Ai1000Lc25Lc 1/2

Al = rea efectiva de descargas sobre acometida de servicio m2.Ai = rea efectiva de descargas prximas a la acometida de servicio m2. Hc = altura sobre la tierra de los conductores de servicio m.Lc = longitud de la seccin de la acometida de servicio, de la estructura al primer nodo m. Un valor mximo de Lc = 1000 m puede asumirse. Para este caso se asume Lc = 50mHa = altura de la estructura de donde proviene la acometida de servicio m. Se asume Ha = 12mHb = altura del punto de la estructura por donde ingresa la acometida de servicio m. Se asume Hb = 0m = Resistividad del terreno donde la acometida es enterrada .m. El mximo valor que se puede asumir es de 500 .m. Se asume = 50 .m

calculo del numero promedio de descargas anuales para UNIDAD RENAL EL DORADOPara el presente caso los nmeros promedio de descargas anuales para la instalacin en estudio son los siguientes:

ND = DDT * Ad * Cd x 10-6NDa = DDT * Ad/a x Cd/a * Ct x 10-6NM= DDT * (Am-Ad/b * Cd/b) * 10-6NL = DDT * Al * Cd * Ct x 10-6Ni = DDT * Ai * Ce * Ct x 10-6

En donde el rea efectiva de la estructura adyacente aislada (Ad/a), se considera cero.

evaluacin de la probabilidad de dao pxLa evaluacin de la probabilidad de dao se efecta segn los criterios, tablas y notas de los numerales 6.6.1 a 6.6.10 de la NTC 4552.Valores de probabilidad Px menores a 1 solo se seleccionan si existe la medida o caracterstica al interior de la estructura o zona a ser protegida.Todas las probabilidades calculadas tienen valor 1 por cuanto en el clculo se efecta para un proyecto no construido que no cuenta con ningn medio de proteccin, por este motivo la probabilidad adquiere el mximo valor establecido.

PA = 1PB = 1PC = 1PM = 1PU = 1PV = 1PW = 1PZ = 1PB = 1PC = 1PV = 1PW = 1

EVALUACIN DE LA CANTIDAD DE PERDIDASDe acuerdo con la NTC 4552-2 numeral 6.7.1 y 6.7.2 se tiene:Las perdidas Lx se refieren al monto medio relativo de un tipo de dao particular, el cual puede ocurrir como el resultado de la descarga de rayo.Las prdidas Lx varan segn el tipo de prdida considerada (L1, L2, L3 Y L4) y cada tipo de prdida con el tipo de dao causado.Los siguientes smbolos son usados:Lt: prdidas debido a lesiones por tensiones de paso y contacto.Lf: prdidas debido a daos fsicos.Lo: prdidas debido a fallas en sistemas internos.

perdida de vidas humanas l1Cuando el nmero de posibles personas en peligro, el nmero total de personas esperadas en la estructura y el tiempo en horas al ao de permanencia en el sitio de las personas son valores difciles de evaluar se pueden utilizar los siguientes valores para Lt, Lf y Lo.

Lt, Lf y Lo para L1( tabla 26 de NTC4252-2)Tipo de EstructuraLt

Todos los tipos personas dentro de la estructura0.0001

Todos los tipos personas fuera de la estructura0.01

Tipo de estructuraLf

Hospital, hoteles, edificios civiles0.1

Industrial, comercial, escuelas0.05

Entretenimiento pblico, iglesias, museos0.002

Tipo de estructuraLo

Riesgo de explosin0.1

Hospitales0.001

Para la estructura estudiada se tiene:

Prdidas de vidas humanas por tensiones de paso y contacto dentro y fuera de la estructura (LA)

LA = 0.0001. Aqu se considera tipo de superficie como agricultura, concreto, para fuera de la estructura.

Prdida de vidas humanas por fuego o explosin dentro de la estructura por arco elctrico por impacto sobre la estructura (LB)

LB = 0.0001. Se considera el uso de alarma automtica contra incendios y condiciones de dificultad de evacuacin por tener personas inmovilizadas durante el proceso de hemodilisis.

Prdida de vidas humanas por falla de sistemas internos IER a causa de descargas en la estructura (LC).

Para este caso LC = Lo = 0.001 (tabla 26 de NTC4252-2)

Prdida de vidas humanas por fallas de sistemas internos por IER a causa de descargas prximas a la estructura (LM)

Para este caso LM = Lo = 0.001 (tabla 26 de NTC4252-2)

Prdida de vidas humanas por tensiones de contacto dentro de la estructura (LU)

LU=0.0000001. Se considera piso de mrmol, cermica dentro de la estructura.

Prdida de vidas humanas por daos fsicos a causa de descargas en acometida de servicios (LV)

LV = 0.0001

Prdida de vidas humanas por fallas en sistemas internos por IER a causa de descargas sobre las acometidas de servicio (LW)

Para este caso LW = Lo = 0.001 (tabla 26 de NTC4252-2)

Prdida de vidas humanas por fallas de sistemas internos por IER a causa de descargas cercanas a la acometida de servicios (LZ)

Para este caso LZ = Lo = 0.001 (tabla 26 de NTC4252-2)

perdida inaceptable del servicio publico l2

Se pueden asumir valores medios de Lf y Lo segn la tabla 31 NTC 4552-2.Para el presente proyecto se tiene:

Prdida inaceptable del servicio pblico por explosin dentro de la estructura, por arco elctrico, por impacto elctrico sobre la estructura (LB)

LB = 0.000002

Prdida inaceptable del servicio pblico por falla de sistemas internos por IER a causa de descargas en la estructura (LC)

Para este caso LC = Lo = 0.001 (tabla 31 de NTC4252-2)

Prdida inaceptable del servicio pblico por falla de sistemas internos por IER a causa de descargas prximas a la estructura (LM)

Para este caso LM = Lo = 0.001 (tabla 31 de NTC4252-2)

Prdida inaceptable del servicio pblico por daos fsicos a causa de descarga sobre las acometidas de servicios (LV)

LV = 0.000002

Prdida inaceptable del servicio pblico por falla de los sistemas internos por IER a causa de descargas sobre las acometidas de servicio (LW)

Para este caso LW = Lo = 0.001 (tabla 31 de NTC4252-2)

Prdida inaceptable del servicio pblico por falla de los sistemas internos por IER a causa de descargas cercanas a las acometidas de servicio (LZ)

Para este caso LZ = Lo = 0.001 (tabla 31 de NTC4252-2)

Prdida inaceptable del servicio pblico por daos fsicos debidos a efectos mecnicos y trmicos de la corriente de rayo fluyendo por la acometida de servicio por impacto sobre la estructura (LB)

Para este caso LB = Lf = 0.01 (tabla 31 de NTC4252-2)

Prdida inaceptable del servicio pblico por fallas de equipos conectados debido a sobretensiones por acople resistivo, por descargas sobre la estructura (LC).

Para este caso LC = Lf = 0.01 (tabla 31 de NTC4252-2)

Prdida inaceptable del servicio pblico por daos fsicos debido a efectos mecnicos y trmicos de la corriente de rayo fluyendo por la acometida de servicio (Lv)

Para este caso Lv = Lf = 0.01 (tabla 31 de NTC4252-2)

Prdida inaceptable del servicio pblico por falla de lneas y equipos conectados causado por sobretensiones inducidas sobre la lnea por descargas cercanas a la acometida de servicio (Lw)

Para este caso Lw = Lo = 0.001 (tabla 31 de NTC4252-2)

Prdida inaceptable del servicio pblico por falla de lneas y equipos conectados causado por sobretensiones inducidas sobre la lnea por descargas cercanas a la acometida de servicio (Lz) Para este caso Lz = Lo = 0.001 (tabla 31 de NTC4252-2)

perdidas de valor cultural irremplazable l3

Para este caso se asume Lf = 0

Perdidas economicas l4 Prdidas econmicas por tensiones de paso y contacto fuera de la estructura LA

LA = 0.005

Prdidas econmicas por tensiones de contacto dentro de la estructura (LU)

LU = 0.0000001

Prdidas econmicas por fuego o explosin dentro de la estructura por arco elctrico por impactos sobre la estructura (LB)

LB = 0.2*10-3*5*0.5 = 0.0005

Prdidas econmicas por falla de sistemas internos por IER a causa de descargas en la estructura(LC)

Para este caso LC = Lo = 0.01 (tabla 32 de NTC4252-2)

Prdidas econmicas por daos fsicos a causa de descargas en acometidas de servicios LV

LV = 0.0005

Prdidas econmicas por falla de sistemas internos por IER a causa de descargas prximas a la estructura (LM)

Para este caso LM = Lo = 0.01 (tabla 32 de NTC4252-2)

Prdidas econmicas por falla de sistemas internos por IER a causa de descargas sobre las acometidas de servicio (LW)

Para este caso LW = Lo = 0.01 (tabla 32 de NTC4252-2)

Prdidas econmicas por falla de sistemas internos por IER a causa de descargas cercanas a las acometidas de servicio(LZ)

Para este caso LZ = Lo = 0.01 (tabla 32 de NTC4252-2)

Prdidas econmicas por daos fsicos debida a efectos mecnicos y trmicos de la corriente de rayo fluyendo por la acometida de servicio por impacto sobre la acometida de servicio (LV)

Para este caso LV = Lf = 0.01 (tabla 32 de NTC4252-2)

Prdidas econmicas por fallas de equipos conectados debido a sobretensiones por acople resistivo, por descargas sobre la estructura (LC) Para este caso LV = Lo = 0.01 (tabla 32 de NTC4252-2)

Prdidas econmicas por fallas de equipos conectados debido a sobretensiones por acople resistivo (Lw) Para este caso LW = Lo = 0.01 (tabla 32 de NTC4252-2)

Prdidas econmicas por falla de lneas y equipos conectados causado por sobretensiones inducidas sobre la lnea por descargas cercanas a la acometida de servicio (Lz) Para este caso LZ= Lo = 0.01 (tabla 32 de NTC4252-2)

CALCULO DE LaS COMPONENTES DE RIESGO sin ninguna PROTECCIN de la INSTALACIN.

Los riesgos a evaluar en la estructura son:R1: Riesgo de prdida de vida humana R2: Riesgo de prdida de servicio pblicoR3: Riesgo de prdida de patrimonio culturalR4: Riesgo de prdida de valor econmicoLos riesgos a evaluar en las acometidas de servicio son:R1: Riesgo de prdida de vida humanaR2: Riesgo de prdida de servicio pblicoR4: Riesgo de prdida de valor econmico

Las componentes de riesgo a evaluar para la Unidad Renal EL DORADO, se muestran en el punto 1.6 de este informe. Para la estructura estudiada son RA, RB, RC, RM, RU, RV, RW y RZ.Las respectivas componentes se calculan de acuerdo a la expresin general especificada en el punto 1.7 de este informe: Rx=Nx*Px*Lx. Los resultados se obtienen mediante el siguiente software: Risk Assessment for protection against lightning, high voltage laboratory Aristotle University of Thessaloniki.Los resultados de la instalacin sin ninguna proteccin son los siguientes:

Los resultados de evaluacin de riesgos para la estructura sin ningn tipo de proteccin, como para los servicios de la misma infraestructura indican que hay probabilidad de prdidas de vidas humanas como econmicas. Por tanto se deben proveer medidas para mitigarlas.

riesgo tolerable Para obtener un riesgo tolerable fue necesario incluir medidas externas e internas en la edificacin, tal como se muestra a continuacin:

Conclusin

De acuerdo a los resultados obtenidos con la evaluacin de componentes de riesgo para la Unidad Renal EL DORADO se requiere implementar como mnimo dos medidas de proteccin contra rayos compuesta por un sistema de proteccin externa y una interna conformado por un sistema coordinado de DPS diseados de acuerdo a nivel de proteccin II o mayor, que est en concordancia con la normatividad vigente para proteccin y reduccin de fallas de sistemas internos, o en su defecto la norma IEC 62305-4 o los documentos normativos IEEE C62.41-2 o la normatividad UIT serie K. La implementacin del anterior sistema ser suficiente para reducir el riesgo calculado a un menor valor que el tolerable.Adicional, a la medida de proteccin anterior se recomienda para una mayor proteccin tener en cuenta:

Un adecuado aislamiento de partes conductoras expuestas en la Unidad Renal Equipotencializacin por medio del sistema de puesta a tierra de la Unidad Renal Reestricciones fsicas y avisos de prevencin Hacer uso de ducto metlico para la acometida Considerar equipos y cables con tensin disruptiva de aislamiento superior al calculado. Establecer rutas adecuadas de cableado interno en la estructura Conexin a tierra de la estructura El uso de extintores manuales, hidrantes y rutas de evacuacin bien definidas. Apantallamiento magntico de cables de acometida. Medida ya considerada en la evaluacin del nivel de riesgo: instalacin de alarma automtica contra incendios protegida contra sobretensiones y otros daos.

Es importante anotar que la evaluacin comparativa con los valores tolerables considera como riesgo principal aquel presentado por prdida de vidas o lesiones permanentes. Las medidas de proteccin contra rayos aqu expuestas reducen la probabilidad de dao, ms no son infalibles. Debido a que en EL DORADO Bogot existe una alta densidad de descargas a tierra, debida a el alto nivel cerunico existente, y adicional, se tiene una alta inversin en todas las mquinas de dilisis, planta de emergencia, transformador y dems bienes dentro y cerca a la estructura de la Unidad Renal EL DORADO. En Las memorias de clculo se incluye el diseo del Sistema Integral de Proteccin Contra Rayos (SIPRA) para el rea externa del edificio. Las medidas de mitigacin del rea interna se encuentran en el manual de especificaciones tcnicas, en el tem de tableros elctricos principales. All se incluyeron DPS tipo 1+2 para el tablero general y tipo 2 para el tablero de trasnferencias automaticas.

Wilson Fernando RodriguezIngeniero DiseadorM.P. CN205-98224