Los sistemas de puesta a tierra han sufrido en el transcurso de los años, un proceso de degradación, si se considera la sustitución de las clásicas placas-estrella o similares, por las jabalinas de acero, cuya calidad también se ha ido deteriorando.
Ante ello, se han desarrollado nuevos electrodos que permiten mejorar sustancialmente los sistemas convencionales de puestas a tierra.
PLACAS-ESTRELLA, PLANCHAS O SIMILARES
Las tomas a tierra mediante placas-estrella, planchas o similares, tienen un sistema de construcción basado en la abertura de un pozo o zanja de 2 a 3 m3 y relleno mediante tierra vegetal y otros aditivos para disminuir la resistividad del terreno (tratamiento Ledoux).
Planchas y placas-estrella de Cu
En función de los materiales empleados en su construcción y del suelo en que han sido enterrados, existen diferencias importantes en cuanto a su duración. Así, si el material elegido es hierro galvanizado, la duración de esta será inferior a si es de cobre.
Los valores de resistencia eléctrica de puesta a tierra obtenidos en estas instalaciones pueden considerarse como aceptables para terrenos de altas resistividad. Debido a la falta de compactación del suelo, estos valores tienden a mejorar un tiempo después de su instalación, manteniéndose estables durante un plazo que oscila entre 5 y 10 años. Posteriormente la placa se ve afectada por el proceso de corrosión normal a que están sometidos todos los metales enterrados y que además son acelerados por la propia función de disipación de corrientes de defecto hacia tierra.
JABALINAS O PICAS CONVENCIONALES Fe/Cu - Fe Galvanizado
Las picas o jabalinas constituyen el sistema más extendido de puestas a tierra debido a su fácil instalación.
Considerando que la introducción de estas se realiza por hincado, los valores de resistencia de puesta a tierra son obtenidos de forma inmediata, y pueden ser mejores a los del sistema de placa. No obstante, estos valores deben entenderse como exclusivamente circunstanciales, ya que, por efecto de la corrosión sobre el acero o el cobre, la velocidad de pérdida de la resistencia inicial es muy rápida, y más aún, cuando la calidad de los recubrimientos de cobre o zinc ha ido reduciéndose.
Jabalina de Fe/Cu – Fe Galvanizado
Así mismo, se debe remarcar que son muchas las instalaciones cuya única protección de tierra se soporta con una sola pica, careciendo por lo tanto, de los debidos niveles de protección en un corto espacio de tiempo.
ELECTRODOS DE ZINC
Las picas de Zinc constituyen una solución ideal para la protección catódica contra la corrosión de los sistemas de puesta a tierra cuando éstos están constituidos por conductores de acero galvanizado. Previenen además los pares galvánicos tan frecuentes en sistemas de puesta tierra de estructuras de acero (tanques enterrados, o bases de tanques aéreos) frente a conductores de cobre desnudo.
Piqueta de Zinc
Las normas MI-IP01 y MI-IP02 obligan a la instalación de puestas a tierra con conductor de acero galvanizado (o cobre aislado) y picas de Zinc en refinerías y parques de tanques de almacenamiento de combustibles. Estas consideraciones técnicas son extensibles a instalaciones como gasolineras (MI-IP04), plantas químicas, etc.
Las principales características de estas picas son:
• Buen rendimiento por su baja resistencia eléctrica.
• Gran superficie de dispersión y buena intimación con el terreno ya que se presentan con
saco relleno de activador-conductor en base bentonítica.
• Fácil manipulación y fácil instalación por cualquier usuario
• Posibilidad de determinar su estado de degradación sin desenterrarlas
ELECTRODOS DE GRAFITO RIGIDO
La conformación del ELECTRODO de GRAFITO RIGIDO en forma de ánodo, con un activador-conductor para la mejora de la resistividad del terreno, y la necesidad de una perforación de solo 0200 x 1500 a 2000 mm de profundidad, hacen de este sistema de puesta a tierra sea uno de los más versátiles y fáciles de instalar.
Electrodo de Grafito Rígido
Al tratarse de un electrodo constituido enteramente por grafito, no se encuentra afectado intensamente por la corrosión en el suelo, y por tanto su vida útil es en principio diez veces superior a la del acero o el cobre.
En cuanto a los valores de resistencia de puesta a tierra en suelos de distintas resistividades, su comportamiento es muy similar o incluso mejor al de las placas-estrella, y mejor al de las jabalinas convencionales. Paralelamente, la evolución de estos valores con el paso del tiempo, es muy constante, dada la naturaleza conductora del grafito, su efecto mineralizante en el suelo, y su baja velocidad de desgaste por corrosión.
El único factor que puede degradar a estos electrodos, radica en la erosión por agua a presión, ya que el grafito es un mineral frágil, no muy duro. En este sentido, se ha diseñado una camisa metálica protectora, y se ha rodeado de activador-conductor gratifico, aumentando su radio efectivo y la protección contra golpes.
Así, la propia naturaleza del electrodo, sus dimensiones y el activador conductor envolvente, hacen que no se necesite ningún mantenimiento (regado o mineralizado) tan necesario en los demás sistemas.
Por todas estas características, el electrodo de grafito rígido es el ideal para puestas a tierra superficiales y profundas, ya que garantizan una larga existencia y un rendimiento más que aceptable.
ELECTRODOS DE PICRON
Los electrodos de PICRÓN han sido diseñados para sistemas de puesta a tierra de altas prestaciones, especialmente para puestas a tierra profundas o semiprofundas, en terrenos pantanosos, con niveles freáticos altos (zonas deltaicas) e incluso en aguas muy agresivas (ambientes marinos o directamente en agua de mar), para instalaciones eléctricas de alta y baja tensión, pararrayos, y equipamientos informáticos o de robótica.
Electrodo de Picrón
Al tratarse de un electrodo constituido enteramente por PICRÓN, una aleación de hierro inoxidable, cuya velocidad de destrucción frente al paso de una corriente continua es 25 veces menor que la del acero o el cobre, garantiza una vida y una estabilidad superior a los 25 años, en todo tipo de suelos, incluso en agua de mar.
En cuanto a los valores de resistencia de puesta a tierra, no cabe decir que dependerán como toda puesta a tierra profunda, de la resistividad del suelo y del dimensionado de las perforaciones (diámetro y profundidad).
En general, con este sistema, más caro pero muy eficiente, se pueden obtener buenos valores de puesta a tierra con una sola perforación hasta en suelos de resistividades muy altas (granitos macizos, cuarcitas, calcáreas, etc).
La combinación de las puestas a tierra profundas con lo electrodos de picrón, hacen que los valores de resistencia con el paso del tiempo, sean bajos y estables, siendo su vida útil en principio ilimitada en comparación con los sistemas tradicionales.
Su ámbito de aplicación abarca todo tipo de suelos, siendo necesario para cada caso, conocer los valores de resistividad media del mismo, con el fin de definir la profundidad mínima necesaria para garantizar el valor de resistencia deseado.
Al tratarse de puestas a tierra profundas, la variación estacional de los valores de resistencia queda minimizado, al igual que los valores de la tensión de paso y de contacto.
Por todas estas características, las puestas a tierra mediante electrodos picrón, constituyen el sistema ideal para puestas a tierra profundas ya que garantizan una más larga existencia y en consecuencia, una mejor amortización de dicha inversión.
Sus principales características son:
- Duración ilimitada (vida >30 años), debido a su mínima degradación por corrosión
- Pueden utilizarse bajo forma de electrodos únicos o electrodos en cadena, para instalación en perforaciones verticales desde diámetros de 160 x 3000 mm, o bien pueden instalarse directamente depositados sobre sedimentos marinos.
- Nulo mantenimiento, pues no requieren regados periódicos para establecer su conductividad
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