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CORROSIN DE ELECTRODOS DE PUESTA A TIERRAPor el Ing. ngel Reyna; ngel Reyna y Asociados SRL
Representante de DEHN + SHNE en la ArgentinaTraduccin al espaol del punto 5.5.7 Corrosion of earth electrodes. DEHN +SHNE. Lightning Protection Guide,
2ndedition; September. 2007. www.dehn.de
1- Sistemas de puesta tierra conespecial consideracin de la corrosinLos metales en contacto directo con elsuelo o el agua (electrolitos) pueden sufrir
corrosin por causa de corrientes par-sitas, suelos corrosivos y la formacin deceldas voltaicas. No es posible proteger alos electrodos de puesta a tierra de la co-rrosin encerrndolos completamente, esdecir, separando los metales del suelo,pues todas las vainas habituales que seemplearon hasta ahora han tenido una altaresistencia elctrica y, por lo tanto, invali-dan el efecto de los electrodos de puesta atierra.Los electrodos de puesta a tierra fabri-cados con un material uniforme puedenverse amenazados por la corrosin prove-
niente de los suelos corrosivos y la forma-cin de celdas de concentracin. El riesgode corrosin de los suelos corrosivos de-pende del material y del tipo y de lacomposicin del suelo.Cada vez aumentan ms los daos porcorrosin debido a la formacin de celdasvoltaicas. Esta formacin de celdas entrediferentes metales con potenciales demetal/electrolitos ampliamente diferentesse conoce desde hace muchos aos. Sinembargo, lo que no se sabe extensiva-mente es que las armaduras de fundacio-nes de hormign tambin puedenconvertirse en el ctodo de una celda y,
as, causar corrosin a otras instalaciones.Con los cambios en la manera de construiredificios -estructuras de hormign armadoms grandes y reas de metal libre mspequeas en tierra la relacin de superfi-cie nodo/ctodo es cada vez ms desfa-vorable y el riesgo de corrosin de los me-tales ms bsicos se incrementainevitablemente.La aislacin elctrica de las instalacionesque actan como nodos para evitar laformacin de estas celdas slo es posibleen casos excepcionales. Hoy en da, elobjetivo es integrar todos los electrodos de
puesta a tierra, incluidas las instalacionesde metal conectadas a tierra para poderlograr la conexin equipotencial y, enconsecuencia, la mxima seguridad contratensiones con riesgo de choque por fallaso impactos de rayos.En las instalaciones de alta tensin, loselectrodos de puesta a tierra de proteccincontra alta tensin cada vez ms seconectan a electrodos de puesta a tierraque operan a baja tensin, de conformidadcon la norma HD 63751. Asimismo, lanorma IEC 60364-4-41 2005 modified y laHD 60364-41(2007) requieren de laintegracin de conductos y demsinstalaciones en las medidas de proteccincontra riesgo de choque elctrico. As, la
nica manera de prevenir o, por lo menos,reducir el riesgo de corrosin de los elec-trodos de puesta a tierra y dems instala--ciones en contacto con ellos es eligiendo
materiales adecuados para la fabricacinde electrodos de puesta a tierra.La norma DIN VDE 0151 titulada Materialy dimensiones mnimas de electrodos depuesta a tierra respecto de la corrosinest a disposicin desde junio de 1986 enla forma de un documento oficial. Ademsde dcadas de experiencia en el campo dela tecnologa de puesta a tierra, estanorma incluye, tambin, los resultados deexmenes preliminares extensivos. Haydisponibles muchos resultados interesan-tes que resultan importantes para los elec-trodos de puesta a tierra, incluidos los de
los sistemas de proteccin contra rayos.A continuacin, se explican los procesosfundamentales que llevan a la corrosin.De los conocimientos adquiridos por elgrupo de Trabajo VDE materiales de lapuesta tierra se derivan las medidasprcticas anticorrosivas y de conservacindel buen estado del material, especial-mente en lo que respecta a los electrodosde puesta tierra para la proteccin contralas descargas atmosfricas.
Trminos empleados en proteccincontra la corrosin y en las medidas deproteccin contra corrosin
CorrosinReaccin de un material de metal con elentorno, que lleva al deterioro de lascaractersticas de dicho material y/o de suentorno. Por lo general, la reaccin es decarcter electroqumico.
Corrosin electroqumicaCorrosin durante la cual tienen lugaresprocesos electroqumicos. Se producenexclusivamente en presencia de unelectrolito.
Electrollto
Medio corrosivo conductor de iones (comopor ejemplo, suelo, agua, sales fundidas).
ElectrodoMaterial conductor de electrones en unelectrolito. El sistema de electrodo yelectrolito forma una media celda.
nodoElectrodo desde el cual una corriente dec.c. ingresa al electrolito.
CtodoElectrodo desde el cual una corriente dec.c. deja el electrolito.
Electrodo de referencia
Electrodo de medicin para determinar elpotencial de un metal en el electrolito.
Electrodo de cobre / sulfato de cobre
Electrodo de referencia que apenas puedepolarizarse, fabricado de cobre en unasolucin saturada de sulfato de cobre.El electrodo de sulfato de cobre es laforma ms comn del electrodo dereferencia para la medicin del potencialde objetos metlicos subterrneos (Fig. 1).
Celda de corrosinCelda voltaica con diferentes densidadeslocales de corrientes parciales paradisolver el metal. Pueden formarse nodosy ctodos de la celda de corrosin: En el material
Por diferentes metales (corrosin porcontacto) o por diferentescomponentes estructurales (corrosinselectiva o intercristalina).
En el electrolitoPor diferentes concentraciones dedeterminados materiales concaractersticas estimulantes oinhibitorias para disolver el metal.
Potenciales
Potencial de referenciaPotencial de un electrodo de referenciarespecto del electrodo de hidrgenoestndar.
Potencial elctrico de un metalPotencial elctrico de un metal o de unslido conductor de electrones en unelectrolito.
1. Barra de cobre del electrolitocon orificio para mediciones
2. Enchufe de caucho3. Cilindro de cermica con
base porosa4. Barniz5. Solucin saturada de
Cu/CuSO46. Cristales de Cu/CuSO4Fig. 1 Ejemplo de aplicacin de un electrodo de medicinno polarizable (electrodo de cobre/sulfato de cobre) paraadquirir un potencial dentro del electrolito (vista de seccintransversal).
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2 Formacin de celdas voltaicas, corrosinLos procesos de corrosin puedenexplicarse claramente con la ayuda de unacelda voltaica. Si, por ejemplo, se sumergeuna varilla de metal en un electrolito, losiones con carga positiva pasan al
electrolito y, a la inversa, los ionespositivos se absorben del electrolito desdela banda de metal. En este contexto, sehabla de "presin de la solucin" del metaly de "presin osmtica" de la solucin.Dependiendo de la magnitud de ambaspresiones, o bien, los iones de metal de lavarilla pasan a la solucin (por lo que lavarilla se convierte en negativa respectode la solucin) o los iones del electrolito seagrupan en grandes nmeros en la varilla(la varilla se torna positiva respecto delelectrolito). As, se crea una tensin entredos varillas de metal en el electrolito.En la prctica, los potenciales de los
metales en tierra se miden con la ayudade un electrodo de sulfato de cobre. Elloconsiste en una varilla de cobre que sesumerge en una solucin saturada desulfato de cobre (el potencial de referenciade este electrodo de referencia permanececonstante).Considrese el caso de dos varillasfabricadas con diferentes metales que sesumergen en el mismo electrolito.
Se crea ahora una tensin de determinadamagnitud en cada varilla del electrolito.Puede utilizarse un voltmetro para medirla tensin entre varillas (electrodos); staes la diferencia entre los potenciales delos electrodos individuales respecto del
electrolito.De qu manera surge ahora que lacorriente fluye en el electrolito y, por lotanto, que el material se transporta, esdecir, se produce la corrosin?Si, segn se muestra en este documento,los electrodos de cobre y hierro seconectan mediante un ampermetro fueradel electrolito, por ejemplo, se verifica losiguiente (Fig. 2); en el circuito exterior, lacorriente i fluye de + a -, es decir, delelectrodo de cobre "ms noble" deacuerdo con la Tabla 1, al electrodo dehierro.Por otro lado, en el electrolito, la corriente i
debe fluir del electrodo de hierro msnegativo al electrodo de cobre para cerrarel circuito. A modo de generalizacin, ellosignifica que del polo ms negativo pasanlos iones positivos al electrolito y, por lotanto, se convierte en el nodo de la celdavoltaica, es decir, se disuelve.
Fig.2. Celda galvnica: hierro/cobre
La disolucin del metal tiene lugar enestos puntos, donde la corriente ingresa alelectrolito.Tambin puede surgir una corriente decorrosin a partir de una celda deconcentracin (Fig. 3). En este caso, doselectrodos del mismo tipo de metal sesumergen en diferentes electrolitos. El
electrodo en el electrolito II que tiene lamayor concentracin de iones de metal setorna elctricamente ms positivo que elotro. La conexin de ambos electrodospermite que la corriente i fluya y elelectrodo, que es ms negativo desde elpunto de vista electroqumico, se disuelve.
Definicin Smbolo(s) Unidad demedicin
Cobre Plomo Latn Hierro Zinc
1 Potencial de corrosinlibre en el suelo
1)UM-Cu/CuSO4 V De 0 a -0,1 De -0,5 a
-0,6De -0,4 a-0,6
2)De -0,5 a-0,8
3)De -0,9 a-1,1
5)
2 Potencial de proteccincatdica en el suelo
1) UM-Cu/CuSO4 V -0,2 - 0,65 -0,65 2) -0,85 4) -1,2 5)
3 Equivalenteelectroqumico
lt
mK
=
Kg/(Aao) 10.4 33.9 19.4 9.1 10.7
4 Velocidad de corrosinlineal a J = 1 mA/dm
2 tsWlin
/= mm/ao 0,12 0,3 0,27 0,12 0,15
1)
2)
3)
4)
5)
Medida con el electrodo de cobre/sulfato de cobre saturado (Cu/Cu SO4)Valores verificados en ensayos actualmente realizados. El potencial del cobre revestido en latn depende del espesor delrecubrimiento de latn. Los recubrimientos de latn comunes hasta el presente representan una pocos m y, por lo tanto, seencuentran entre los valores del latn y el cobre en el suelo.Estos valores tambin se aplican a tipos de hierro de menor aleacin. El potencial del acero en el hormign (armaduras defundaciones) depende considerablemente de influencias externas. Medido con un electrodo saturado de cobre/sulfato de cobre,generalmente representa de -0,1 a 0,4 V. En el caso de conexiones conductoras de metal con amplias instalaciones subterrneasde metal con potencial ms negativo, es polarizado catdicamente y, por lo tanto, alcanza valores de hasta aproximadamente -0,5V.En suelos anaerbicos, el potencial de proteccin debera ser de -0,95V.Acero galvanizado por inmersin en caliente, con recubrimiento de zinc, de acuerdo con la tabla antes mencionada, que posee unacapa de zinc pura externa y cerrada. El potencial del acero galvanizado por inmersin en caliente en el suelo, por lo tanto,corresponde a aproximadamente el valor indicado de zinc en el suelo. En caso de prdida de la capa de zinc, el potencial se hacems positivo. Con esta corrosin completa, puede alcanzar el valor del acero.El potencial del acero galvanizado por inmersin en caliente en el hormign posee aproximadamente los mismos valores iniciales.Con el tiempo, el potencial se hace ms positivo. Sin embargo, todava no se hallaron valores ms positivos de aproximadamente -0,75V. El cobre enrgicamente galvanizado por inmersin en caliente con una capa de zinc de, por lo menos, 70 m tambin poseeuna capa externa cerrada de zinc puro. El potencial del cobre galvanizado por inmersin en caliente del suelo, por lo tanto,corresponde a aproximadamente el valor indicado de zinc en el suelo. En el caso de una capa de zinc ms delgada o de corrosinde la capa de zinc, el potencial se hace ms positivo. An no se han definido los valores lmite.
Tabla 1 Valores de potenciales y tasas de corrosin de materiales de metal comn.
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Fig. .3 Celda de concentracin
Puede formarse una celda deconcentracin de este tipo, porejemplo, por dos electrodos de hierro,uno de los cuales se fija en elhormign; mientras el otro queda entierra (Fig. 4).
Fig. .4 Celda de concentracin: Hierro en elsuelo / Hierro en el hormign; Soil = suelo,concrete = hormign
Al conectar estos electrodos, el hierro
en el hormign se convierte en elctodo de la celda de concentracin yel que se queda en tierra se convierteen el nodo; por lo tanto, este ltimose destruye por prdida de iones.Para la corrosin electroqumica, elcaso generalmente es que, cuantoms grandes son los iones y menor essu carga, mayor es el transporte demetal asociado al flujo de corriente i(es decir, i es proporcional a la masaatmica del metal).En la prctica, los clculos se realizancon corrientes que fluyen durante unperodo de tiempo determinado, asaber un ao. La Tabla 1 indicavalores que expresan el efecto de lacorriente de corrosin (densidad decorriente) en trminos de la cantidadde metal disuelto. As, las medicionesde la corriente de corrosin posibilitanel clculo por adelantado de cuntosgramos de un metal erosionarndurante un perodo de tiempoespecfico.Sin embargo, de ms inters prcticoes la prediccin de si, y durante quperodo de tiempo, la corrosincausar orificios o picaduras por
corrosin en los electrodos de puesta atierra, tanques de acero, caos, etc.
Por lo tanto, resulta importante si elataque de la corriente presunta tendrlugar de manera difusa o puntiforme.Para el ataque corrosivo, no es slo lamagnitud de la corriente de corrosinla que resulta decisiva; sino tambin yen especial, su densidad, es decir la
corriente por unidad del rea dedescarga.A menudo no se puede determinardirectamente esta densidad decorriente. En esos casos, se manejacon mediciones de potencial desde loscuales puede tomarse el grado de"polarizacin" disponible. El comporta-miento de los electrodos respecto de lapolarizacin slo se debatesuperficialmente en este documento.Considrese el caso de un fleje deacero galvanizado situado en tierra yconectado a la armadura de acero(negro) de una fundacin de hormign
(Fig. 5). De acuerdo con nuestrasmediciones, se producen aqu lassiguientes diferencias de potencialrespecto del electrodo de sulfato decobre:
Fig. 5 Celda de concentracin:Acero galvanizado en suelo/acero (negro) enhormign
Acero (desnudo) en hormign: -200mVAcero galvanizado en arena: -800 mV
As, existe una diferencia de potencialde 600 mV entre estos dos metales. Siahora se los conecta sobre tierra, fluyeuna corriente i en el circuito exterior
desde el hormign armado hasta elacero en la arena y en el suelo desdeel acero en la arena hasta el acero enel refuerzo.La magnitud de la corriente i es ahorauna funcin de la diferencia de tensin,la conductancia del suelo y lapolarizacin de los dos metales.Por lo general, se observa que lacorriente i en tierra es generada porcambios en el material.Sin embargo, un cambio en el materialtambin significa que la tensin de losmetales individuales cambia respecto
del suelo. Esta variacin de potencialcausada por la corriente de corrosin i
se denomina polarizacin. Laresistencia de la polarizacin es direc-tamente proporcional a la densidad dela corriente. Ahora, los fenmenos depolarizacin tienen lugar en los electro-dos negativos y positivos. Sin embar-go, las densidades de corriente en
ambos electrodos son muy diferentes.A modo de ilustracin, considera-remos el siguiente ejemplo:Se conecta un cao de gas, de acero,con una buena aislacin en tierra aelectrodos de cobre de puesta a tierra.Si el cao con aislacin slo poseeunos pequeos puntos donde faltamaterial, existe una mayor densidad decorriente en estos puntos comoresultado de la corrosin rpida delacero.En oposicin, la densidad de corrientees baja en el rea ms grande de loselectrodos de puesta a tierra de cobre
donde ingresa la corriente.As, la polarizacin es mayor en elconductor de acero aislado msnegativo que en los electrodos depuesta a tierra de cobre positivos. Elpotencial del conductor de acerocambia a valores ms positivos. As,tambin disminuye la diferencia depotencial entre los electrodos. Por lotanto, la magnitud de la corriente decorrosin es tambin una funcin delas caractersticas de polarizacin delos electrodos.La resistencia de polarizacin puede
estimarse midiendo los potenciales delos electrodos de un circuito dividido.El circuito se divide para evitar la cadade tensin en el electrolito. Por logeneral, para dichas mediciones seutilizan instrumentos de registro, puesfrecuentemente existe una rpidadespolarizacin inmediatamente des -pus de interrumpida la corriente decorrosin.Si ahora se mide la fuerte polarizacinen el nodo (el electrodo msnegativo), es decir, si hay un cambioobvio a potenciales ms positivos,
habr un alto riesgo de corrosin delnodo.
Volvamos a nuestra celda de corrosin acero (desnudo) en hormign/acero,galvanizado en la arena (Fig. 5).Respecto de un electrodo de sulfato decobre distante, es posible medir unpotencial de celdas interconectadas deentre -200 y -800 mV. El valor exactodepende de la relacin del reaandica a catdica y de la polariza-bilidad de los electrodos.Si, por ejemplo, el rea de la fundacinde hormign armado es muy grande
en comparacin con la superficie delconductor de acero galvanizado, se
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producir en el ltimo una densidad decorriente andica alta, que se polarizaa prcticamente el potencial de laarmadura de acero y se destruye en unperodo de tiempo relativamente corto.As, la polarizacin positiva altasiempre indica un mayor riesgo de
corrosin.En la prctica, obviamente es ahoraimportante conocer el lmite sobre elcual un cambio de potencial positivosignifica un riesgo agudo de corrosin.Lamentablemente, no es posibleindicar un valor definitivo, que se aplicaen cada caso; los efectos de lascondiciones del suelo solamente sondemasiado diversas. Sin embargo, esposible estipular campos de cambiosde potencial para suelos naturales.
Resumen:Una polarizacin por debajo de +20
mV, por lo general, no es peligrosa.Los cambios de potencial que excedende +100 mV son definitivamentepeligrosos. Entre 20 y 100 mV siemprehabr casos en los que la polarizacincausar fenmenos de corrosinconsiderables.Resumiendo: se puede estipular losiguiente:La condicin previa para la formacinde celdas de corrosin (celdasvoltaicas) es siempre la presencia denodos y ctodos de metal conectadosy electrolticos que cierran el circuito
conductivo.Los nodos y ctodos se forman apartir de: Materiales Diferentes metales o diferentes
condiciones de superficies de unmetal (corrosin por contacto),
Diferentes componentes estruc -turales (corrosin selectiva ointercristalina),
Electrolitos: Diferente concentracin (como por
ejemplo, salinidad, ventilacin).En las celdas de corrosin, los campos
andicos siempre poseen un potencialde metal/electrolito ms negativo quelos campos catdicos.Los potenciales de metal/electrolito semiden utilizando un electrodo de cobre/ sulfato de cobre saturado montado enlos alrededores inmediatos del metalen el suelo o sobre ste. Si existe unaconexin conductora de metal entre elnodo y el ctodo, la diferencia depotencial produce una corriente de c.c.en el electrolito que pasa desde elnodo y se introduce en el electrolitodisolviendo el metal antes dereingresar al ctodo.
Con frecuencia se aplica la regla desuperficie para estimar la densidadde corriente andica promedio IA:
2
/menAA
AUUI
A
K
C
AC
=
UA UC Potenciales del nodo octodo en V
K Resistencia de polarizacinespecfica del ctodo enm
2
AA, AC Superficies del nodo octodo en m
2
La resistencia de polarizacin es larelacin de la tensin de polarizacin yla corriente total de un electrodo mixto(un electrodo donde tiene lugar ms deuna reaccin de electrodo).En la prctica, es posible determinar
las tensiones de excitacin de celda UA- UCy el tamao de las superficies ACyAA como una aproximacin paraestimar la tasa de corrosin. Sinembargo, los valores de A(resistenciade polarizacin especfica del nodo) yC no estn disponibles en gradosuficiente de precisin, sino quedependen de los materiales de loselectrodos, los electrolitos y lasdensidades de corriente andica ycatdica.Los resultados de los exmenesdisponibles hasta ahora permiten
concluir que A es mucho mspequeo que C.Para Cse aplica lo siguiente:
Acero en tierra Aprox. 1 m2
Cobre en tierra Aprox. 5 m2
Acero en hormign Aprox. 30m2
Sin embargo, a partir de la regla desuperficie, resulta claro que losfenmenos poderosos de corrosintienen lugar tanto en conductores ytanques de acero confinados con unacapa protectora que poseen pequeospuntos en la capa donde falta material,conectados a electrodos de puesta atierra de cobre y, adems, enconductores de puesta a tierra deacero galvanizado conectados asistemas de puesta tierra extendidosde cobre o fundaciones de hormignarmado extremadamente grandes.Al seleccionar materiales adecuados,es posible evitar o reducir el riesgo decorrosin de los electrodos de puesta atierra. Para lograr una vida tilsatisfactoria, se deben mantener lasdimensiones mnimas del material(Tabla 3).
3 Eleccin de los materiales de loselectrodos de puesta a tierraLa Tabla 3es una compilacin de losmateriales de los electrodos de puestaa tierra y de las dimensiones mnimasque habitualmente se emplean en laactualidad.
Acero galvanizado por inmersin encalienteEl acero galvanizado por inmersin encaliente tambin es adecuado paraempotrar en el hormign. Loselectrodos de puesta a tierra defundacin, los electrodos de puesta atierra y los conductores con conexinequipotencial de acero galvanizado enel hormign pueden estar conectadoscon las armaduras.
Acero con vaina de cobreEn el caso del acero con vaina de
cobre, los comentarios del cobredesnudo se aplican al material de lavaina. Sin embargo, el dao a la vainade cobre genera un alto riesgo decorrosin del ncleo de acero; de ahque siempre deba existir una capa decobre cerrada completa.
Cobre desnudoEl cobre desnudo es muy resistentedebido a su posicin en la calificacinde aislacin electroltica. Asimismo, encombinacin con los electrodos depuesta a tierra u otras instalaciones en
tierra hechas de materiales msbsicos (como por ejemplo, el acero),posee una proteccin catdicaadicional, a pesar de ser a costa de losmetales ms bsicos.
Aceros inoxidablesDeterminados aceros inoxidablesaltamente aleados de acuerdo con lanorma EN 10088 son inertes yresistentes a la corrosin en el suelo.El potencial de corrosin libre de losaceros inoxidables altamente aleadosen suelos normalmente aireados se
encuentra mayormente cercano alvalor del cobre.Los aceros inoxidables contendrn,como mnimo, un 16% de cromo, un5% de nquel y un 2% de molibdeno.Mediciones extensivas handemostrado que slo un aceroinoxidable altamente aleado con elmaterial No. 1.4571, por ejemplo, es losuficientemente resistente a lacorrosin en el suelo.
Otros materialesPueden utilizarse otros materiales sison particularmente resistentes a la
corrosin en determinados entornos oresultan, por lo menos, tan buenos
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como los materiales listados en laTabla 3.4 Combinacin de electrodos depuesta a tierra de diferentesmaterialesLa densidad de corriente de la celdaresultante de la combinacin de dos
metales diferentes instalados en tierrapara ser elctricamente conductores,lleva a la corrosin del metal que actacomo nodo (Tabla 2). Ello depende,en esencia, de la relacin de lamagnitud del rea catdica Ac con lamagnitud del rea andica AA.El proyecto de investigacin tituladoComportamiento de la corrosin delos materiales de los electrodos depuesta a tierra" ha descubierto losiguiente respecto de la eleccin de losmateriales de los electrodos de puestaa tierra, particularmente en lo querespeta a la combinacin de diferentes
materiales:Se espera un mayor grado decorrosin si la relacin de lassuperficies es la siguiente:
100A
C
A
A
Por lo general, se puede suponer queel material con el potencial mspositivo ser el ctodo. El nodo deuna celda de corrosin realmentepresente puede ser reconocido por elhecho de que posee el potencial msnegativo al abrir la conexin
conductora del metal.Para la conexin de instalaciones deacero en el suelo, los siguientesmateriales de electrodos de puesta atierra se comportan siempre comoctodos en los suelos (de cobertura):
Cobre desnudo;
Cobre revestido en latn;
Acero inoxidable altamentealeado.
Armaduras de acero de fundacionesde hormign armadoLas armaduras de acero de lasfundaciones de hormign armadopueden tener un potencial muy positivo(similar al del cobre). Por lo tanto, loselectrodos de puesta a tierra y los
conductores a tierra conectadosdirectamente a las armaduras degrandes fundaciones de hormignarmado deben ser de acero inoxidableo de cobre.Ello tambin se aplica particularmentea los cables de conexin cortos en lasproximidades inmediatas de lasfundaciones.
Instalacin de vas de chispas deseparacinSegn se sabe, es posible interrumpirla conexin conductora entre sistemascon potenciales muy diferentes
instalados en tierra mediante laintegracin de vas de chispas deseparacin. Normalmente, ya no esposible que fluyan corrientes decorrosin. En sobretensionesinminentes, la va de chispa deseparacin opera e interconecta lasinstalaciones durante el tiempo queduran las sobretensiones. Sinembargo, este tipo de vas no debe serinstalado para electrodos de puesta atierra operativos y de proteccin, puesstos siempre deben estar conectadosa la planta.
5 Otras medidas anticorrosivasCables de conexin de acerogalvanizado de electrodos de puestaa tierra de fundacin a bajadasLos cables de conexin de acerogalvanizado de electrodos de puesta atierra de fundacin a bajadas estarninstalados en hormign o enmampostera hasta por encima de lasuperficie de la tierra.Si los cables de conexin corrensubterrneamente, el acero
galvanizado debe estar embebido enhormign o en vainas sintticas o,alternativamente, se debern utilizarorejetas de conexin con terminales deconexin a tierra de cable NYY, oterminales de acero inoxidable de tomade tierra.
Dentro de la mampostera, losconductores de tierra pueden serllevados hacia arriba, sin proteccinanticorrosiva.
Entradas para tierra de acerogalvanizadoLas entradas de tomas de tierra deacero galvanizado deben estarprotegidas contra la corrosin por unadistancia mnima de 0,3 mm porencima y por debajo de la superficie dela tierra.Por lo general, los recubrimientos debrea no bastan. Las vainas que no
absorben humedad ofrecen proteccin,como por ejemplo, las fajas de cauchode butilo o fundas termocontrables
Terminales y conexionessubterrneasLas superficies de corte y puntos deconexin en el suelo deben estardiseados de manera tal de garantizarque la resistencia a la corrosin en lacapa de proteccin anticorrosiva delmaterial del electrodo de puesta atierra sea la misma para ambos. Por lotanto, los puntos de conexin en el
suelo deben estar equipados con elrevestimiento adecuado, como porejemplo, recubiertos con una bandaanticorrosiva.
Desechos corrosivosAl rellenar zanjas y hoyos para instalarelectrodos de puesta a tierra, lostrozos de escoria y carbn no debenentrar en contacto inmediato con elmaterial del electrodo de puesta atierra; lo mismo se aplica a losdesechos de construccin.
Material de gran superficieMaterial desuperficie pequea
Acerogalvanizado
Acero Acero enhormign
CobreAcero inox.
Acero galvanizado + + - -
Acero + + + +
Acero en hormign + + + +
Acero con revestimiento de Cu + + + +
Cobre/ acero inoxidable + + + +
Tabla 2 Combinaciones de materiales de sistemas de de puesta tierra para diferentes relaciones de superficie (AK> 100 xAA)
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Dimensiones mnimas
Material ConfiguracinBarra de
Tierra
[mm]
Conductor
de tierra
Placa de
Tierra
[mm]
Observaciones
Cableado3)
50 mm2 Dimetro mnimo de un
alambre 1,7 mm
Barra maciza redonda3)
50 mm2
Dimetro 8 mm
Placa maciza3)
50 mm2
Espesor 2 mm
Barra maciza redonda 158)
Caera 20Espesor mnimo depared 2 mm
Placa maciza 500 x 500 Espesor mnimo 2 mm
Cobre
Placa tipo rejilla 600 x 600
25 mm x 2 mm deseccin.
Longitud mnima de unaplaca tipo rejilla: 4,8 m
Barra redonda maciza
galvanizada1), 2) 16
9) Dimetro
10 mm
Caera galvanizada1), 2)
25Espesor mnimo depared 2 mm
Planchuela galvanizada1)
90 mm2
Espesor mnimo 3 mm
Placa maciza
galvanizada1) 500 x 500 Espesor mnimo 3 mm
Placa tipo rejillagalvanizada
1) 600 x 60030 mm x 3 mm deseccin.
Barra redonda revestidaen cobre
4) 14Revestimiento de cobre99,9% 250 m.
Barra redonda desnuda5)
Dim.10 mm
Placa maciza desnuda ogalvanizada
5), 6) 75 mm2
Espesor mnimo 3 mm
Acero
Cableado galvanizado5), 6)
70 mm2 Dimetro mnimo de un
alambre 1,7 mm
Barra maciza redonda 15 Dim.10 mmAcero
Inoxidable7)
Placa maciza100 mm
2Espesor mnimo 2 mm
1)Los revestimientos deben ser lisos, continuos, y libres de fundentes y manchas residuales, con un espesor
mnimo de 50 m para las barras redondas y 70 m para las placas.2)
Los materiales deben ser maquinados antes del galvanizado.3)
Puede ser tambin revestido en estao.4)
Es conveniente que el cobre sea unido al acero de forma ntima.5)
Admitido solamente si se incluyen completamente en el hormign.6)
Admitido solamente para la parte de la fundacin en contacto con la tierra, si se conecta correctamente por lomenos cada 5 m con las armaduras naturales de acero de la fundacin...
7)Cromo 16%, nquel 5%, molibdeno 2%, carbono 0,08%.
8)En algunos pases, son admisibles valores de 12 mm.
9)En algunos pases, se utiliza el electrodo de tierra para conectar el conductor de bajada en el punto de ingreso a
tierra.
Tabla 3 Material, configuracin y mnimas dimensiones de los electrodos de puesta a tierra , de acuerdo la Tabal 7de la norma 62305-3 (pgina 55 de dicha norma)
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