Tipos de electrodo de tierra

May 31, 2024

Cuando el distribuidor de electricidad no proporcione un medio de conexión a tierra para una instalación, o cuando sea necesario por razones reglamentarias, se debe instalar un electrodo de tierra y la instalación debe satisfacer los requisitos de BS 7671 para un sistema TT. Los tipos adecuados de electrodos de tierra se enumeran en el Reglamento 542.2.2 de BS 7671 y este artículo analiza algunos de los tipos reconocidos.

Al seleccionar el tipo apropiado de electrodo, el diseñador de la instalación debe tener en cuenta el tipo y la composición del terreno, cualquier influencia externa que pueda encontrarse, incluidos los efectos del secado o congelación del suelo (consulte la Reglamentación 542.2.4) y el riesgo de daño mecánico. .

A menudo se prefiere el electrodo de tierra de varilla o tubo accionado, ya que es adecuado para muchas, si no la mayoría, de las aplicaciones de puesta a tierra. Se encuentra disponible una variedad de longitudes estándar de varillas de varios diámetros, incluidas varillas de cobre, acero revestido de cobre (con núcleo de acero adherido), acero inoxidable o acero galvanizado.

Debido a la resistividad del suelo, la fiabilidad de la conexión de la varilla a la masa general de la Tierra puede variar significativamente de un lugar a otro. Para confirmar que la conexión es lo suficientemente baja para funcionar de manera confiable, BS 7671 requiere que se mida la resistencia del electrodo a tierra (RA) y que el valor se registre en la parte correspondiente del certificado o informe (Reglamento 643.7.2). Cuando no sea posible determinar un valor medido de la resistencia del electrodo a tierra (RA), se podrá utilizar como valor aproximado el valor medido de la impedancia del bucle de falla a tierra externa (Ze). Cabe señalar que un valor superior a 200 Ω puede no ser confiable para proporcionar protección contra fallas a tierra (consulte la Nota 2 de la Tabla 41.5 de BS 7671).

Los métodos comunes utilizados para reducir el valor de resistencia de un electrodo de tierra tipo varilla incluyen; extendiendo la longitud del electrodo o instalando varillas adicionales. Dependiendo de la resistividad del suelo, puede ser beneficioso utilizar una varilla de extensión para aumentar la longitud del electrodo, pero en algunos lugares, debido a la composición del subsuelo, extender el electrodo de tierra más allá de una cierta profundidad puede no sólo llevar mucho tiempo, sino también También requieren equipo especializado. Además, se puede lograr una reducción muy pequeña de la resistencia del suelo, especialmente cuando las capas más profundas del suelo están formadas por materiales que tienen valores de resistividad más altos.

Cuando haya suficiente espacio disponible, puede ser más apropiada la instalación de varillas adicionales conectadas en paralelo. Sin embargo, cuando este sea el caso, las áreas de resistencia de los electrodos no deben superponerse. Generalmente, esto se logra asegurando que las varillas estén separadas por una distancia que no sea menor que su profundidad conducida, como se muestra en la Fig. 1. Para electrodos conectados en paralelo, la resistencia combinada de todas las varillas es aproximadamente proporcional al recíproco de la número de varillas empleadas (se refiere la cláusula 9.5.3 de BS 7430: 2011 + A1: 2015, Código de prácticas para la puesta a tierra de protección de instalaciones eléctricas). Por ejemplo, cuando una varilla tiene una resistencia de tierra medida de 300 Ω, conectar 2 varillas adicionales en paralelo debería reducir el valor de resistencia de tierra total a aproximadamente: 300/3 = 100 Ω.

La regulación 542.2.5 de BS 7671 permite que la funda de plomo u otra cubierta metálica de un cable sirva como electrodo de tierra, siempre que se tomen las precauciones adecuadas para evitar el deterioro excesivo por corrosión, como el que puede ocurrir cuando dos metales diferentes están en contacto. proximidad. La funda o recubrimiento debe tener un contacto efectivo con Tierra, lo cual no se puede lograr si el cable tiene una funda polimérica. Se debe obtener el consentimiento del propietario del cable y se deben tomar medidas para garantizar que el propietario de la instalación eléctrica esté advertido de cualquier cambio en el cable que pueda afectar su resistencia.

Como alternativa a la instalación de picas de tierra, es posible utilizar los cimientos reforzados con acero de un edificio o postes de acero revestidos de hormigón como medio de conexión a tierra, siempre que se puedan realizar conexiones adecuadas a la estructura. El área total de electrodos formada por la estructura metálica subterránea combinada de una estructura grande puede proporcionar una resistencia de tierra general mucho menor que la que se puede obtener con otros métodos, alcanzando a veces valores inferiores a 1 Ω. Sin embargo, se debe considerar cuidadosamente la idoneidad de utilizar dicha estructura metálica de cimentación como electrodo de tierra.

La corrosión de la estructura metálica y el agrietamiento del hormigón circundante pueden producirse cuando fluyen corrientes continuas de tierra circulantes de CC, como cuando la estructura metálica de los cimientos es incompatible con otras estructuras metálicas enterradas (consulte la cláusula 9.5.8.6 de BS 7430).

La información sobre los métodos de cálculo y medición para determinar la resistencia a Tierra de una disposición de cimentación o el número de dichas disposiciones se proporciona en BS 7430: 2011 + A1: 2015.

Sin embargo, no se deben utilizar como electrodo de tierra las tuberías metálicas utilizadas para el suministro de gas o líquidos inflamables (Reglamento 542.2.6).

En la publicación NICIEC y ELECSA se brinda orientación sobre las pruebas de electrodos de tierra; Inspección, Ensayos y Certificación.