Diseño del Sistema Puesta a Tierra de una Embarcación de Turismo Tipo Yate con Capacidad de Generación de 75 KW Considerando Corrientes de Frecuencia Industrial y de Tipo Rayo

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Campo DC Valor Lengua/Idioma
dc.contributor.advisorSantana Jara, Roy Freddy-
dc.contributor.authorJurado Bravo, Eric Alberto-
dc.date.accessioned2026-04-01T21:46:18Z-
dc.date.available2026-04-01T21:46:18Z-
dc.date.issued2026-
dc.identifier.urihttp://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/32669-
dc.descriptionLas Islas Galápagos, declaradas Patrimonio Natural de la Humanidad por la UNESCO, representan un entorno marino único y altamente sensible, donde la actividad turística constituye una de las principales fuentes de desarrollo económico para el Ecuador. Sin embargo, muchas embarcaciones de transporte turístico que operan en este archipiélago funcionan con sistemas eléctricos improvisados, carentes de medidas de seguridad fundamentales frente a fenómenos eléctricos, descargas atmosféricas y corrosión. A esta problemática se suma el impacto del cambio climático, que ha incrementado la actividad eléctrica atmosférica en la región, aumentando la exposición de las embarcaciones a rayos y transitorios eléctricos. El presente trabajo se centra en el diseño integral de un sistema de protección eléctrica y contra rayos para una embarcación de casco metálico dedicada al turismo en las Galápagos. El diagnóstico inicial evidenció la ausencia de un sistema de puesta a tierra (SPT), de un sistema de protección contra rayos (LPS), de dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) y de estrategias de control de corrosión, lo que representaba un alto nivel de riesgo para la seguridad de pasajeros, tripulación y equipos eléctricos y electrónicos, cuyo valor total se estima en 2,5 millones de dólares. La metodología aplicada se estructuró de forma cronológica y sustentada en normas internacionales (IEC 62305, IEC 60479-1, IEEE Std 45, ASTM B843, NACE y ABYC). Inició con la recopilación de datos técnicos de la embarcación, seguida de la caracterización del entorno marino y climatológico, para luego avanzar hacia el análisis normativo, la selección de modelos de cálculo y el dimensionamiento de los sistemas de protección. Los cálculos fueron desarrollados tanto en Word como en MATLAB, lo que permitió corroborar los resultados mediante herramientas computacionales. Entre los parámetros evaluados se encuentran el área de captura equivalente, el índice de riesgo (Nr), las tensiones de toque y gradiente de potencial, así como el dimensionamiento e impedancia de ánodos de sacrificio bajo las fases inicial y de mantenimiento. El modelado y análisis del sistema eléctrico de la embarcación con el programa ETAP permitió confirmar la correcta operación del generador, sus dispositivos de protección y la distribución de cargas a través del diagrama unifilar, mediante los estudios de flujo de carga y cortocircuito se validaron los niveles de tensión, corrientes y capacidades de los componentes, aseverando un funcionamiento estable, selectivo y confiable del sistema, lo que ampara la idoneidad del diseño propuesto para la operación positiva de la embarcación.spa
dc.description.abstractThe Galápagos Islands, declared a UNESCO World Heritage Site, represent a unique and highly sensitive marine environment, where tourism is one of Ecuador's main sources of economic development. However, many tourist vessels operating in this archipelago rely on improvised electrical systems, lacking fundamental safety measures against electrical phenomena, lightning strikes, and corrosion. This problem is compounded by the impact of climate change, which has increased atmospheric electrical activity in the region, thus increasing the vessels' exposure to lightning and electrical transients. This work focuses on the comprehensive design of an electrical and lightning protection system for a metal-hulled vessel used for tourism in the Galápagos. The initial assessment revealed the absence of a grounding system, a lightning protection system, surge protection devices, and corrosion control strategies, representing a high level of risk to the safety of passengers, crew, and electrical and electronic equipment, whose total value is estimated at $2.5 million. The methodology applied was structured chronologically and based on international standards (IEC 62305, IEC 60479-1, IEEE Std 45, ASTM B843, NACE, and ABYC). It began with the collection of technical data for the vessel, followed by the characterization of the marine and climatological environment, and then proceeded to the regulatory analysis, the selection of calculation models, and the sizing of the protection systems. The calculations were performed in both Word and MATLAB, allowing for the verification of the results using computational tools. Among the parameters evaluated were the equivalent capture area, the risk index (Nr), touch voltages and potential gradient, as well as the sizing and impedance of sacrificial anodes during the initial and maintenance phases. Modeling and analyzing the vessel's electrical system with the ETAP software confirmed the correct operation of the generator, its protection devices, and the load distribution through the single-line diagram. Load flow and short-circuit studies validated the voltage levels, currents, and capacities of the components, ensuring stable, selective, and reliable system operation. This supports the suitability of the proposed design for the vessel's successful operation.spa
dc.language.isospaspa
dc.rightsopenAccessspa
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 Ecuador*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ec/*
dc.subjectGALÁPAGOSspa
dc.subjectSISTEMA DE PUESTA A TIERRAspa
dc.subjectPROTECCIÓN CONTRA RAYOSspa
dc.subjectCORROSIÓN MARINAspa
dc.subjectSEGURIDAD ELÉCTRICAspa
dc.subjectMATLABspa
dc.titleDiseño del Sistema Puesta a Tierra de una Embarcación de Turismo Tipo Yate con Capacidad de Generación de 75 KW Considerando Corrientes de Frecuencia Industrial y de Tipo Rayospa
dc.typebachelorThesisspa
ups.carreraElectricidadspa
ups.sedeSede Guayaquilspa
Pertenece a las colecciones: Grado

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