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Estacas

Obtenga más información sobre nuestras picas de puesta a tierra, sus características y particularidades, y cómo conectarlas a su red de puesta a tierra

Puesta a tierra y resistividad del suelo

La importancia de la toma de tierra y la resistividad del suelo

Comprender la importancia de la toma de tierra y la resistividad del suelo

El electrodo de tierra es una parte esencial del sistema de puesta a tierra. Existen distintos tipos de sistemas de toma de tierra:

  • Las conexiones naturales a tierra incluyen tuberías de agua subterráneas y metálicas, estructuras metálicas y refuerzos de cimientos de hormigón
  • Los sistemas de puesta a tierra fabricados están diseñados para optimizar la puesta a tierra reduciendo la resistencia del terreno. Incluyen estacas, placas o rejillas, así como bucles de cable en el fondo de las excavaciones

Las picas de puesta a tierra son elementos esenciales en la creación de sistemas de puesta a tierra duraderos y de baja resistencia. Su principal ventaja con respecto a otros tipos de electrodos de puesta a tierra, como las rejillas de puesta a tierra o los conductores enterrados, es que permiten llegar a las capas profundas del suelo, que suelen ser más conductoras que las capas superficiales. Para que conste, la resistencia de un electrodo de tierra depende esencialmente de :

  • Su tamaño
  • Su forma
  • La resistividad del suelo en el que se instala

Varía en función de la naturaleza del suelo, pero también del grado de humedad y de la temperatura (que varía según la estación). Y si el suelo no es homogéneo, también puede variar según la profundidad. Por ejemplo, las capas geológicas del subsuelo por las que circula el agua son inadecuadas para establecer sistemas de puesta a tierra porque tienen zonas pedregosas muy permeables, lavadas por el agua depurada por filtración natural, y presentan altas resistividades. Por lo tanto, puede ser necesario atravesar estas capas con picas de tierra para encontrar zonas conductoras más adecuadas para la instalación de un sistema de puesta a tierra de alto rendimiento y larga duración.

En la práctica, la resistividad de un suelo aumenta cuando disminuye el nivel de humedad. Las capas geológicas del subsuelo por las que fluye el agua son inadecuadas para establecer sistemas de puesta a tierra, ya que contienen zonas pedregosas muy permeables, lavadas por el agua depurada por filtración natural y que presentan altas resistividades.

Por lo tanto, es necesario atravesar las capas geológicas con picas de tierra para encontrar zonas conductoras más adecuadas para la instalación de una toma de tierra permanente.

Comprender la importancia de las estacas como elementos de puesta a tierra

Dependiendo de la naturaleza del suelo en el que se instale, la pica, como electrodo de tierra, ayudará a disipar la corriente de defecto en el suelo, tanto en una instalación de protección contra el rayo como en una instalación de puesta a tierra. Cuando es necesario utilizar varias picas de puesta a tierra, suelen disponerse en forma de pata de gallo, triángulo o línea.

Valores de resistividad del suelo

Resistencia del suelo
Naturaleza del terreno Résistivité (é.m)
Terreno pantanoso Menos del 30
Limo 20 - 100
Humus 10 - 150
Turba húmeda 5 - 100
Arcilla plástica 50
Marga compacta y arcilla 100 - 200
Marga jurásica 30 - 40
Arena arcillosa 50 - 500
Arena silícea 200 - 3 000
Suelo pedregoso desnudo 1 500 - 3 000
Suelo pedregoso cubierto de hierba 300 - 500
Caliza blanda 100 - 300
Caliza compacta 1 000 - 5 000
Caliza fisurada 500 - 1 000
Esquisto 50 - 300
Micasquistas 800
Granito y arenisca según la meteorización 1 500 - 10 000
Granito y arenisca muy alterados 100 - 600

Para establecer una aproximación de la resistencia de una toma de tierra, pueden utilizarse los valores medios que se indican a continuación:

Resistividad del suelo
Tipo de suelo Valor medio de resistividad (Ω.m)
Tierra de cultivo aceitosa, relleno compacto húmedo 50
Tierra de cultivo magra, grava, relleno grueso 500
Terreno pedregoso desnudo, arena seca, roca impermeable 3 000

Estimación de la resistencia de tierra

es posible determinar, de forma aproximada, la resistencia de la tierra para un suelo homogéneo:

  • R: Resistencia de tierra (Ω)

  • ρ: Resistividad del suelo (Ω.m)

  • N: Número de estacas

  • l: Longitud del poste (m)

Selección de la pica de tierra

Descubra las características de las estacas de tierra

Características de las picas de puesta a tierra

MALTEP ofrece una gama completa de picas de tierra basadas en diferentes criterios de selección:

  • El tema
  • Dimensiones (diámetro)
  • Extensiones

La resistencia a tierra obtenida depende esencialmente de la longitud y del número de varillas instaladas. Contrariamente a lo que se cree, el diámetro influye muy poco en el valor de la resistencia, al igual que el material, dado que los metales utilizados en la fabricación de los postes (cobre, acero, etc.) tienen una conductividad muy superior a la del suelo. Por lo tanto, cuando resulta difícil alcanzar la resistencia de tierra deseada, es preferible aumentar la longitud de los postes, si la naturaleza del suelo lo permite, para intentar alcanzar capas más conductoras en profundidad, y luego multiplicar el número de postes si el suelo es demasiado duro en profundidad.

Materiales para las picas de puesta a tierra

Las picas de puesta a tierra MALTEP están disponibles en los siguientes materiales:

La pica de acero galvanizado es el electrodo de tierra más común, por razones económicas. Las picas de acero galvanizado, por su propia naturaleza, tienen una vida útil mucho más corta que las de acero inoxidable o cobreado. Además, el galvanizado puede deteriorarse (agrietarse) al clavarse en el suelo. Sin embargo, los postes de acero galvanizado tienen una gran resistencia a la tracción, por lo que pueden clavarse profundamente en el suelo. Se puede considerar el uso del poste de acero galvanizado en suelos con características no agresivas.

Los postes de acero recubiertos de cobre se fabrican a partir de un núcleo de acero que se sumerge en un baño electrolítico para depositar el espesor necesario de cobre por electrólisis. Este proceso garantiza una unión molecular duradera entre el núcleo de acero y la capa de cobre. Como resultado, la capa de cobre no se desprende del acero ni se rompe al clavar el poste en el suelo. El poste de acero recubierto de cobre es muy resistente a la corrosión. La pureza del cobre depositado es del 99,9% y tiene una baja resistencia, lo que favorece la longevidad para una instalación duradera y resistente. Están disponibles varios espesores de cobreado:

  1. Espesor mínimo de 254µm
  2. Espesor medio de 350µm

En algunos casos, el tipo de suelo puede no ser compatible con las picas de puesta a tierra de acero cobreado. Por lo tanto, las picas de puesta a tierra de acero inoxidable son preferibles en el caso de suelos con elevadas características de corrosión. La elección del material de la pica también depende de las estructuras o componentes que deban conectarse a tierra, por ejemplo, las torres de alta tensión de acero. En todos los casos, la elección del material de la pica debe tener en cuenta las limitaciones de la corrosión galvánica.

Las picas de tierra de acero inoxidable están disponibles en las dos calidades siguientes:

  1. Acero inoxidable Z33 C13
  2. Acero inoxidable 316 (A4)

La pica de tierra de cobre macizo tiene excelentes características de resistencia a la corrosión y conductividad. Sin embargo, esta pica no puede clavarse profundamente en el suelo ni en terrenos duros.

Conocer los diámetros de las estacas de tierra de acero cobreado

En la industria de la puesta a tierra, los diámetros de las picas de tierra de acero revestido de cobre se expresan tradicionalmente como 5/8" o 3/4".

Sin embargo, estos valores no representan el diámetro real del poste; en realidad corresponden al tamaño nominal de la rosca:

  • Un poste de 5/8" (T = 16 mm) tiene un diámetro real de D = 14,2 mm.
  • Un poste de 3/4" (T = 19 mm) tiene un diámetro real de D = 17,2 mm.

Comprender las soluciones de extensión de las estacas de tierra

Existen varias formas de ampliar la longitud de las picas de puesta a tierra MALTEP para alcanzar la capa del subsuelo deseada.

Una barra de puesta a tierra no roscada puede prolongarse mediante un manguito de acoplamiento no roscado.

Una varilla de puesta a tierra roscada se prolonga mediante un manguito de acoplamiento roscado de diámetro compatible con la varilla.

Como su nombre indica, el poste autoextensible no necesita accesorios adicionales para realizar la extensión, que se consigue hincando un poste sobre el anterior ya enterrado.

Resumen de la gama de picas de puesta a tierra MALTEP

Conectar el poste al conductor

Averigua cómo conectar la pica al conductor de tierra

Soluciones MALTEP para conectar la pica de puesta a tierra al conductor

MALTEP ofrece varios métodos de conexión entre la pica de tierra y el conductor de tierra, que puede tener diferentes formas, como cable multifilar, redondo o plano:

  • Conexiones mecánicas con racores
  • Conexiones mecánicas con cabeza embutida
  • Conexiones soldadas aluminotérmicamente

Resumen de la gama de conexiones entre picas de puesta a tierra y conductores

Instalación de la pica de tierra

Información básica

Información sobre la instalación de picas de tierra

Precauciones de seguridad al clavar una pica de tierra en el suelo

Clavar una pica de tierra en el suelo puede presentar una serie de riesgos para el operario y para la integridad de la pica de tierra:

MALTEP ofrece una gama de accesorios para proteger al operador y al poste durante el hincado en el suelo:

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