Picas de profundidad, innovación en sistemas de puesta a tierra

Al instalar un sistema de puesta a tierra para protección externa contra rayos te enfrentas a varios desafíos que afectan fácilmente la seguridad del proyecto.

Los desafíos al instalar sistemas de puesta a tierra

Tensión de paso y tensión de contacto

Por ejemplo, la tensión de paso y la tensión de contacto ocasionan la mayor cantidad de víctimas al presentarse impactos directos de rayo.

Esto se debe a la dificultad de dispersar la energía del rayo de forma segura.

Resistencia de toma de tierra

Otro de los retos más relevantes es la resistencia de toma a tierra, la cual puedes disminuir dependiendo de muchos factores como:

  • Resistividad eléctrica del terreno
  • Longitud de los electrodos SPT
  • Costo de la obra civil

Factores adicionales

Igualmente, del punto anterior se desprende un escenario adicional en el cual implementar una puesta a tierra perimetral es impensable.

Dependiendo del nivel de protección contra rayo adoptado y la resistividad eléctrica del terreno las normas IEC 62305-3 recomiendan longitudes de electrodos de puesta a tierra hasta de 80 metros.

Figura 6 NTC 4552-3, 5.4.1.1: Longitud mínima del electrodo del sistema de puesta a tierra

Figura 6 NTC 4552-3, 5.4.1.1: Longitud mínima del electrodo

Sin embargo, existen condiciones del inmueble que no lo permiten, por ejemplo:

  • Linderos del edificio
  • Edificios vecinos adosados, muy comunes en las ciudades
  • Construcciones muy antiguas, posiblemente catalogadas como patrimonio histórico
  • Lugares con alto tráfico peatonal

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¿Existe alguna solución efectiva?

Afortunadamente cuentas al menos con una excelente alternativa:

Las picas de profundidad

Este producto desarrollado por la compañía alemana Dehn & Söhne, y patentado en 1910, se ha perfeccionado a lo largo de los años.

Consiste en segmentos de acero endurecido que permiten el enterramiento vertical de electrodos:

  • Aun en terrenos duros
  • Alcanzando profundidades significativas
  • Sin requerir excavaciones ni obras civiles
– NOTA –

La profundidad de penetración depende principalmente del suelo:

  • Duros: 6 – 12 m
  • Blandos: 30 – 40 m

En algunos terrenos se consiguen resultados de resistencia óhmica de toma de tierra suficientes para dispersar altas energías de rayo.

Uno de los factores que influye en estos resultados es la compresión del terreno alrededor del electrodo, mejorando el contacto eléctrico.

Por otra parte, la unión entre los segmentos de cada pica se realiza con un sistema de soldadura en frío que se activa a la compresión de los electrodos “cerrándose” automáticamente.

De esta manera, crea una conexión resistente mecánicamente y segura a nivel eléctrico.

Este innovador sistema está comprobado en pruebas de laboratorio con corrientes de hasta 100 kA.

Kit picas de profundidad

Para lograr el enterramiento vertical exitoso de estas picas disponemos de un set con accesorios especiales que incluye:

  • Pica de profundidad
    620151
  • Punta de titanio
    620001
  • Sufridera manual
    620002

Recomendado:

  • Taladro
    GSH 27
  • Trípode
    600003
  • li>Sufridera para taladro
    620029

– NOTA –

El taladro percutor debe alcanzar una fuerza de 20 kilos y las sufrideras disponibles se adaptan a diferentes marcas de taladros que se consiguen fácilmente en el mercado.

Beneficios

Las tareas de enterramiento de picas de profundidad son:

  • Muy rápidas
  • Fáciles de instalar
  • Cero pesos en costos de obra civil

Ahora bien, cuando piensas en la seguridad contra tensión de paso consigues niveles de riesgo mucho más bajos.

Igualmente un ahorro considerable al realizar un balance de costos comparativo con el método tradicional que requiere obras civiles.

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Respaldo

El sistema de picas verticales está recomendado en la norma Internacional IEC 62305-3 y regulado según las normas:

  • NTC 4552-3
    E.5.4.3.3 Electrodos verticales
  • IEC 62561-2

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Fichas técnicas

Pica de profundidad

Pica de profundidad (Referencia: 620151)

Referencia
620 151
Material
St/tZn
Longitud de la varilla (l1)
1500 mm
Diámetro Ø (d1)
20 mm
Diámetro del perno
12 mm
Cincado al fuego – Valor individual
~70 µm
Cincado al fuego – Valor medio
≥ 55 µm
Resistencia a la tracción
410 N/mm2
Resistencia a la tracción estática (tracción vertical)
aprox. 22000 N
Conductividad específica
≥ 6,66 m / Ohm mm2
Resistencia específica
≤ 0,15 Ohm mm2 / m
Corriente de cortocircuito (50 Hz) (1 s; ≤ 300 °C
7,9 kA
Norma
EN 62561-2

Punta de titanio

Punta de titanio (Referencia: 620001)

Referencia
620 001
Material
fundición maleable/tZn
Versión
para toma de tierra de profundidad Ø20 mm o puesta a tierra de tuberías St/tZn Ø27 mm
Dimensiones (d1 x l1)
20 x 40 mm

Sufridera manual

Sufrideras (Referencia: 620002)

Referencia
620 002
Versión de tomas de tierra de profundidad
para tipos S + Z + AZ (Ø20 mm)
Dimensiones (d1 x l1)
13 x 42 mm
Material
St/desnudo

Taladro Bosh

Taladro Bosh (Referencia: GSH 27)

Referencia
GSH 27
Potencia absorbida
2.000 W
Energía de impacto
62 J
Número máx. de impactos con velocidad de giro nominal
1.000 i. p. m.
Peso
29,5 kg
Valor de vibraciones generadas ah
8.5 m/s2
Tolerancia K
1.5 m/s2

Trípode

Trípode (Referencia: 600003)

Referencia
600 003
Material
St/tZn
Altura
2550 mm
Peso
39 kg

Sufridera para taladro

Sufridera para taladro (Referencia: 620029)

Referencia
620029
Para (marca)
Bosch
Tipo
GSH 27 / TE 3000 AVR
Conexión
hexagonal SW28 (1 1/8»)
Material
St/desnudo
Taladro (d1 x l1)
13 x 50 mm
Longitud
250 mm
Diámetro de la toma de tierra
20 mm
Tipo de pica de tierra
S, Z, AZ

2 comentarios en “Picas de profundidad, innovación en sistemas de puesta a tierra”

  1. Hola buenas tardes, e instalado las varillas (6 secciones de 1,5 m cada una) en total 9 metros. Y e medido la resistencia de puesta a tierra de esta varilla y es bastante alta. Quisiera saber de instalaciones que ustedes hayan hecho y el valor de las resistencia de puesta a tierra de estas varillas. Gracias!

    Responder
    • Buenos días Carlos.
      Para poder ayudarlo necesitamos mas información, por ejemplo:
      Localización
      Tipo de terreno,
      Resistividad eléctrica del terreno etc.
      Podemos sugerirle otras alternativas en la difícil tarea de bajar la resistencia Óhmnica de la toma de tierra.
      Un factor determinante que contribuye a mejorar la resistencia Óhmnica es la presión física que ejerce el terreno alrededor del electrodo, por eso se recomienda enterrarla a presión sin hacer excavación previa.
      Existen electrodos de 1,5 metros en acero de alta resistencia con tecnología avanzada que permiten ese tipo de enterramiento.

      Responder

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