Sistema de puestas a tierra

El diseño de puesta a tierra

Dar origen a un sistema de puestas a tierra, requiere no solo de la ejecución física de la instalación, si no también se debe tener presente la forma en que el terreno interactuado con los electrodos de puesta a tierra.

Todo sistema de puesta a tierra, involucro al conjunto <<Electrodos-Suelo>>, es decir la efectividad de toda puesta a tierra será la resultante de las características geo-electricas del terreno y de la configuración geométrica de los electrodos a tierra.

Características geoelectricas del suelo

Mecanismo de conducción:

Los suelos están compuestos principalmente por óxidos de silicio y óxidos de aluminio que son muy buenos aislantes, la presencia de sales y agua contenida en ellos mejora notablemente la conductividad de los mismos.

El mecanismo de conductividad de los suelos es principalmente un proceso electrolítico (agua y sal contenida); sin embargo, en un terreno totalmente seco, el factor predominante en la conductividad será el tamaño de las partículas y el volumen de aire aprisionado en ellas.

Factores que determinan la resistividad de los suelos:

Entre los numerosos factores que determinan la resistividad de los suelos, los mas relevantes son:

• ·         Naturaleza de los suelos
• ·         La humedad
• ·         La temperatura
• ·         La concentración de sales disueltas
• ·         La compactación del suelo

Naturaleza de los suelos

La resistividad que presente un determinado terreno estará en función directa de la naturaleza de los materiales que lo componen. La siguiente tabla 1 indica los valores de resistividad característicos de algunos tipos de suelos y de aguas.

Tabla 1.- Valores de resistividad

La humedad

La resistividad que presenta un terreno está en relación directa con los porcentajes de humedad contenida en él; la gráfica 1 muestra la variación de resistividad, en una muestra de arcilla roja.

Gráfica 1.- Variación de resistividad.

La temperatura

La resistividad de los suelos, también dependen de la temperatura; en la gráfica 2, se puede observar como aumenta la resistividad de un terreno en función del descenso de la temperatura.

Gráfica 2.- Aumento de resistividad en función del descenso de la temperatura.

La concentración de sales disueltas

Al presentarse una mayor concentración de sales disueltas en un terreno, se mejora notablemente la conductividad del mismo; la gráfica 3 muestra la variación de la resistividad de un terreno en función del porcentaje de sal presente.

Gráfica 3.- Variación de la resistividad de un terreno en función del porcentaje de sal presente.

Compactación del terreno

En la gráfica 4 se muestra cualitativamente la influencia de la compactación del suelo, en la variación de la resistividad.

Gráfica 4.- Influencia de la compactación del suelo, en la variación de la resistividad.

Configuración geométrica de las puestas a tierra

Otro factor relevante en todo sistema de puesta a tierra es el de los electrodos a tierra y de la configuración geométrica en que estos casos se disponen; en la descripción de los siguientes sistemas, se establece la formulación de cálculo y aplicación a un caso característico.