Una vez conocidos algunos métodos de medición y parámetros del suelo donde pretendemos instalar el sistema de tierra, ha llegado el momento de conocer los tipos de electrodos que menciona la NOM-001-SEDE-2012.
Es muy importante tomar en cuenta que por norma, los electrodos de puesta a tierra de los sistemas eléctricos deben estar accesibles y preferiblemente en la misma zona del puente de principal de unión del sistema, tal como se menciona en el artículo 250-26(c).
De acuerdo con el artículo 250-80 de la Norma Oficial Mexicana, el sistema de electrodos de puesta a tierra se forma interconectando los siguientes tipos de electrodos siempre que existan:
- Tubería metálica de agua enterrada
- Estructura metálica del inmueble
- Electrodo empotrado en concreto
- Anillo de tierra
En caso de no disponer de alguno de los anteriores, se deben usar uno o más de los electrodos especialmente construidos:
- Electrodos de varilla o tubería
- Electrodos de placa
- Otras estructuras o sistemas metálicos subterráneos cercanos
A continuación te presentamos los electrodos de tierra permitidos:
- Tuberías metálicas de agua enterradas Para que una tubería de agua pueda usarse como electrodo de puesta a tierra debe reunir los siguientes requisitos:
- Por lo menos tener 3 m en contacto directo con la tierra
- Eléctricamente continua hasta el punto de conexión, puenteando el medidor del agua, si está colocado en una posición intermedia
- Estructura metálica del edificio La estructura metálica de los edificios puede ser usada siempre que esté bien puesta a tierra, esto es que su impedancia a tierra sea baja, para lograr esto se deben unir las columnas a las partes metálicas de la cimentación con conductores, según los calibres de los conductores de puesta a tierra de la norma, y en caso de haber sellos formados por películas plásticas se tienen que puentear.
- Electrodos empotrados en concreto Los electrodos empotrados en concreto se logran utilizando en las estructuras nuevas el acero del concreto armado como electrodo principal, siempre y cuando la cimentación haya sido diseñada para este fin con los cables de tierra adecuados y conectados a las varillas.
- Anillos de tierra Un anillo de tierra consiste en un conductor de cobre desnudo, de sección transversal no menor al calibre 2 AWG (por resistencia mecánica) y de longitud no menor a 6 m enterrado a una profundidad de 800 mm y, que rodee al edificio o estructura.
Sin embargo, la American Water Works Association está pugnando por eliminar las tuberías de agua como electrodos principales, ya que con el uso cada vez mayor de equipos electrónicos la corriente de fuga a tierra es en parte corriente continua, lo que provoca corrosión galvánica en las tuberías.
Es importante no confundir este tipo de electrodo con el requerimiento, casi siempre olvidado, del artículo 250-80(a) de la Norma Oficial Mexicana, de conectar los sistemas interiores de tuberías para agua al puente de unión principal o a los electrodos de puesta a tierra, de acuerdo con la tabla 250-94 de la misma norma, con el fin de igualar potenciales en caso de una falla.
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| La estructura metálica de los edificios puede ser usada siempre que esté bien puesta a tierra |
El artículo 250-81(c) de la NOM-001-SEDE vigente, dice que deben de constar por lo menos de 6 metros de una o más varillas de acero desnudo o galvanizado o revestido de cualquier otro recubrimiento eléctricamente conductor, no menor a 13 mm de diámetro, localizadas en y cerca del fondo de un cimiento o zapata y, empotradas al menos 50 mm en el concreto.
El concreto tiene una estructura química ligeramente alcalina e higroscópica. La combinación de estas características provee iones libres que permiten al concreto exhibir una resistividad consistentemente de unos 30 ohm-m. Los electrodos de concreto tienen una resistencia a tierra menor o igual que las varillas de tierra de un tamaño comparable, siempre que estén en contacto con suelos con resistividad de 50 ohm-m o menor.
Algunas pruebas indican que la resistencia típica a tierra de una base para columna de anclaje medida en los pernos es de alrededor de 50 ohms, sin usar métodos especiales. De ahí que la resistencia efectiva de un edificio de estructura metálica con veintitantas columnas en paralelo es de menos de 5 ohms, siempre y cuando se asegure que la estructura esté conectada a las varillas. Para ello, se suelda por métodos de fusión un cable de acero a las varillas, mismo que se conectará a su respectiva columna.
En los lugares donde es posible que caigan descargas atmosféricas en el sistema de tierras con electrodos de concreto, éstos deben complementarse con electrodos de otro tipo, para que las grandes corrientes debidas a esas descargas no causen ningún daño por fractura al evaporar muy rápidamente el agua presente en el concreto.
Estos anillos de tierras se emplean frecuentemente circundando una fábrica o un sitio de comunicaciones o de cómputo, para proveer un plano equipotencial para edificios y equipos.
El siguiente vídeo explica los diferentes tipos de electrodos de puesta a tierra que pueden ser utilizados en una instalación eléctrica cumpliendo la NOM-001-SEDE vigente:
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