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Para obtener importantes beneficios de los sistemas puerto tierra, como evitar pérdidas de vidas, daños materiales e interferencias, es recomendable conocer cuál es la resistividad del suelo antes de diseñarlo e instalarlo
En muy raras ocasiones los diseñadores de sistemas de tierra y contratistas tienen la posibilidad de trabajar en suelos con buenas condiciones de aterrizaje. Aun en entornos propicios, la resistividad del suelo puede variar. Durante su participación en el Simposium Latinoamericano de la Energía 2014, organizado por la Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas (Caname), Ernesto Díaz-Lozano, director Latinoamérica de Erico, señaló que la temperatura, la humedad, la composición química y la resistividad del terreno son parámetros indispensables para el diseño de la red de tierra. “El factor más importante de la resistencia a tierra no es el electrodo en sí, sino la resistividad del suelo mismo, y a qué profundidad deberá instalarse ésta para obtener una baja resistencia a tierra”. La resistividad es la propiedad que tiene el terreno de oponerse al paso de la corriente eléctrica y está determinada por las características del mismo suelo. El experto explicó que la resistividad posee un impacto directo sobre el grado de corrosión en tuberías bajo tierra. Una baja resistividad tiene relación con un aumento en actividad corrosiva y así dicta el tratamiento a utilizar. El valor de la resistividad puede variar de un lugar a otro y se afectará de acuerdo con la época del año en función de los siguientes parámetros: Sales solubles. La composición y cantidad de sales solubles, ácidos o alcalinos presentes en el suelo afectará considerablemente la resistividad y el nivel de corrosión del terreno. La resistividad del suelo es determinada principalmente por su cantidad de electrolitos, esto es, por la cantidad de humedad, minerales y sales disueltas. Como ejemplo, para valores de 1% (por peso) de sal (NaCl) o mayores, la resistividad es prácticamente la misma, pero para valores menores de esa cantidad, la resistividad es muy alta. Composición propia del terreno. Se refiere al tipo de terreno, ya que no es lo mismo tener un terreno con limo que con tepetate. Estratigrafía. El terreno obviamente no es uniforme en todas sus capas. Granulometría. Este parámetro influye bastante sobre la porosidad y el poder retenedor de humedad y sobre la calidad del contacto con los electrodos aumentando la resistividad con el mayor tamaño de los granos de la tierra. Estado higrométrico. Depende del contenido de agua, humedad y el clima. Temperatura. Si desciende la temperatura la resistividad aumenta. Compactación. Este término es inversamente proporcional a la resistividad. Materiales de relleno Uno de los sistemas más económicos y de mayor efectividad para abatir la resistividad, es tratar el terreno con base en la absorción de humedad de la bentonita, mencionó Díaz-Lozano. “El proceso de la bentonita puede utilizarse si la red de tierra está constituida por electrodos o formando contra antenas con conductores de cobre”. Sin embargo, refirió que pueden originarse ciertos problemas cuando la bentonita se seca porque este material se contrae y se separa del electrodo y del terreno, lo cual podría incrementar la resistencia del suelo. En este sentido, mencionó que aun en condiciones propicias la resistividad del suelo puede variar para determinadas áreas, por ello recomendó usar un intensificador de tierra GEM (Ground Enhancement Material) con el fin mejorar la efectividad de los sistemas de tierra. “De todas las investigaciones realizadas en los electrodos con GEM el promedio de resistencia fue 50% menor en comparación con electrodos sin GEM”. El representante de Erico aseguró que el GEM es un material no corrosivo, hecho a base de polvo de carbón y que posee una resistividad muy baja, lo que lo hace ideal para uso en suelos con una pobre conductividad. Adicionalmente el GEM es químicamente estable, no es agresivo con el medio ambiente y no requiere humedad para mantener su baja conductividad. “El GEM contiene cemento Portland, que se endurece cuando se fragua, convirtiéndose en un concreto conductivo, lo cual facilita que la instalación sea libre de mantenimiento y conserva al sistema de puesta a tierra con valores de resistividad bajos, ya que el GEM nunca se filtra o deslava”. El material de refuerzo de tierra (GEM) fue inventado en 1992, es un material conductor de gran calidad que resuelve los problemas más complicados de puesta a tierra. Además es un material ideal para usar en áreas de baja conductividad, tales como suelo rocoso, cimas de montañas y suelo arenoso. También podría ser la respuesta en situaciones en que no pueden enterrarse varillas a tierra, o donde las limitaciones de la superficie del suelo dificultan la puesta a tierra adecuada mediante métodos convencionales. El material de refuerzo de tierra debe ser permanente y conservar su resistencia a tierra con el paso del tiempo, además no debe requerir mantenimiento (no necesita recargarse con sales ni sustancias químicas que puedan ser corrosivas). Indicó que el material de refuerzo de tierra puede ser instalado mezclado con agua potable o en su forma seca. No depende de la presencia continua de agua para mantener su conductividad y ya instalado tendrá una resistividad de 0 menor a 2 ohm-cm, el cual es menor a 1% del valor de la resistividad de la Arcilla de Bentonita. Finalmente, el director de Erico afirmó que la ejecución correcta de un sistema de puesta a tierra brinda importantes beneficios al evitar pérdidas de vidas, daños materiales e interferencias con otras instalaciones.
