“Análisis y modelamiento del sistema de pat de las instalaciones eléctricas del Hospital las Lomas-Piura usando el software etap"

Abstract

La presente investigación actual tuvo como objetivo analizar y modelar el sistema de puesta a tierra (PAT) del Hospital Las Lomas – Piura mediante el software ETAP con la finalidad de evaluar sus condiciones de seguridad eléctrica conforme a la normativa vigente. El estudio fue de nivel explicativo, tipo aplicado, con un diseño no experimental y transversal, utilizando el método hipotético-deductivo y una perspectiva cuantitativa. El sistema eléctrico general del hospital, con énfasis en el sistema de puesta a tierra, que incluía electrodos, pozos de tierra, puntos de conexión y conductores de interconexión en áreas sensibles como la sala de emergencia, los tableros secundarios, las habitaciones de maquinaria y el tablero eléctrico principal. Se utilizó una muestra total que representaba el 100% del sistema PAT existente.

El modelado se realizó en el módulo Ground Grid del software ETAP, incorporando la caracterización del terreno mediante el método de método de Wenner y el análisis a través del método de elementos finitos. Los resultados indican que la tensión de paso alcanzó 956 V y la tensión de toque 631,4 V; ambos valores se encuentran por debajo de los límites establecidos por la norma IEEE 80 (5971,5 V y 1615,9 V, respectivamente). Asimismo, se determinó una resistencia de puesta a tierra de 3.157 Ω y una elevación del potencial de tierra (GPR) de 5701,1 V. Estos resultados evidencian que la malla distribuye adecuadamente los gradientes de potencial y mantiene las tensiones superficiales dentro de rangos seguros.

Se determina que el sistema de puesta a tierra del Hospital Las Lomas – Piura satisface los estándares técnicos y normativos en materia de seguridad eléctrica, no siendo necesario realizar cambios estructurales inmediatos; por lo tanto, se corrobora la hipótesis formulada.

The present research aimed to analyze and model the grounding system (GS) of Hospital las Lomas – Piura using ETAP software in order to evaluate its electrical safety conditions in accordance with current regulations. The study was explanatory in scope, applied

in nature, with a non-experimental and cross-sectional design, following the hypothetical- deductive method and a quantitative approach. The hospital’s general electrical system was

considered, with emphasis on the grounding system, including grounding electrodes, ground rods, connection points, and interconnection conductors located in critical areas such as the emergency room, secondary distribution boards, machine rooms, and the main electrical switchboard. A census sample representing 100% of the existing grounding system was used.

The modeling was carried out using the Ground Grid module of ETAP, incorporating soil characterization through the Wenner method and analysis based on the Finite Element Method (FEM). The results indicate that the calculated step voltage was 956 V and the touch voltage was 631.4 V, both values being below the maximum permissible limits established by IEEE Std 80 (5971.5 V and 1615.9 V, respectively). Additionally, the grounding resistance was determined to be 3.157 Ω and the Ground Potential Rise (GPR) was calculated at 5701.1 V. These findings confirm that the grounding grid properly distributes potential gradients and maintains surface voltages within safe limits.

It is concluded that the grounding system of Hospital las Lomas – Piura complies with current technical and regulatory electrical safety standards. Therefore, no immediate structural modifications are required, and the proposed hypothesis is validated.