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INTRODUCCIÓN
TERRAL-LÍQUIDO nace de la necesidad de obtener adecuadas resistencias al paso de la corriente eléctrica en los sistemas de "tomas de tierra", para que con su buen funcionamiento cumplan con su principal objetivo, proteger a las personas y sus bienes.
Una adecuada resistencia en las tomas de tierra ayuda a eliminar las corrientes que con respecto a tierra pueden presentar las masas metálicas y asegura la adecuada actuación de los sistemas de protección por medio de los diferenciales.
La obligatoriedad de efectuar y mantener las tomas de tierra en el contexto de las instalaciones eléctricas y demás sistemas de seguridad (antenas, pararrayos, etc.) hace que tengamos que entrar en contacto con este elemento tan interesante, variable e impredecible dentro del mundo de las instalaciones eléctricas, como es la propia tierra. Ello hace que la resolución adecuada de la instalación requiera aplicar por parte del instalador toda su experiencia, creatividad y conocimientos.
En numerosas ocasiones nos vamos a encontrar con que no es factible la obtención de las prestaciones requeridas con los procedimientos más habituales; Las alternativas suelen ser no sólo más complejas, sino además mucho más caras. En estos casos TERRAL-LÍQUIDO puede ser la elección idónea.
EL TERRENO
La característica esencial del terreno referente a la toma de tierra va a ser su resistividad r expresado en Ohm.m. y que representa la resistencia que presenta al paso de la corriente eléctrica un cubo de terreno de un metro de lado.
La resistividad del terreno esta influenciada por múltiples factores:
El conocer la naturaleza del terreno suele ser un buen punto de partida a la hora de tener una orientación aproximada de las resistencias del terreno con las que nos vamos a encontrar (ver tabla).
| NATURALEZA DEL TERRENO |
Resistividad en Ohm.m |
| Terrenos pantanosos |
de algunas unidades a 30 |
| Limo |
20 a 100 |
| Humus |
10 a 150 |
| Turba húmeda |
5 a 100 |
| Arcilla plástica |
50 |
| Margas y arcillas compactas |
100 a 200 |
| Margas del Jurásico |
30 a 40 |
| Arena arcillosa |
50 a 500 |
| Arena silícea |
200 a 3.000 |
| Suelo pedregoso cubierto de césped |
300 a 500 |
| Suelo pedregoso desnudo |
1.500 a 3.000 |
| Calizas blandas |
100 a 300 |
| Calizas compactas |
1.000 a 5.000 |
| Calizas agrietadas |
500 a 1.000 |
| Pizarras |
50 a 300 |
| Rocas de mica y cuarzo |
800 |
| Granitos y gres procedentes de alteración |
1.500 a 10.000 |
| Granitos y gres muy alterados |
100 a 600 |
Es obvio que será siempre más complejo y costoso, efectuar una toma de tierra sobre un suelo pedregoso que sobre un terreno compuesto por estructuras arcillo-húmicas. Dentro ya de un terreno concreto, esté o no estratigrafía do y por ello con diferentes composiciones a lo largo de la profundidad en la que están instalados los electrodos de "toma de tierraÓ, el elemento que nos condicionará la conductividad del terreno va a ser la presencia de iónes libres, algo íntimamente relacionado con la salinidad del terreno alrededor de los electrodos de toma de tierra.
Así, en terrenos donde la salinidad sea baja, por facilidad de eliminación de las sales solubles por la lluvia, por proximidad a zonas muy lavadas por corrientes de agua, o porque el propio terreno es químicamente poco propenso a tener iónes débilmente unidos o en solución, nos vamos a encontrar con una resistividad alta, resistividad que sólo podemos hacer descender mediante tratamientos que conlleven la aportación de compuestos que, permaneciendo básicamente insolubles y estables en le suelo tratado, sean capaces de aportar de forma controlada los iónes necesarios para asegurar la conductividad requerida.
LA HUMEDAD DEL TERRENO
Merece la pena hacer una mención especial a la humedad del terreno.
La humedad presente en un terreno va a depender de la aportación de agua que recibe y de su tendencia a eliminarla. La aportación de agua puede ser natural (por ejemplo lluvia) o artificial (por ejemplo riego).
Cabe reseñar que se entiende que el agua, para actuar de soporte a la acción de los iones debe de estar en estado líquido, ya que como hemos indicado anteriormente, los iones deben de estar libres y móviles. Así, en caso de una bajada brusca de las temperaturas, que incluso el terreno, a la profundidad de los electrodos de "tomas de tierraÓ el agua esta congelada, la posibilidad de conducción (aún estando el terreno saturado de iones) se aminora drásticamente y ello conlleva el aumento incluso brusco de la resistencia que podemos medir.
Lo anterior hace que en general podamos notar un fenómeno de estacionabilidad tanto más acusado cuanto más extremado sea el clima en una zona concreta, y así periodos extremadamente calurosos y secos pueden conllevar un aumento neto de la resistencia medida respecto a periodos fríos y húmedos.
Así pues, en terrenos que por su naturaleza química o fisioquímica tienden a perder agua con facilidad, (en climas donde la aportación de agua por fenómenos atmosféricos es escasa, o las temperaturas tienden a ser altas y/o en épocas del año con bajas lluvias y temperaturas muy altas), podemos encontrarnos que aunque el terreno disponga de las sales necesarias, la resistencia tiende a subir.
La acción de compuestos químicos u otros modificadores del suelo, aumentan la capacidad de retención de agua por el terreno y así lo constatamos en suelos tratados con TERRAL, pero en casos o situaciones extremas podría ser conveniente como mantenimiento y para asegurar el buen funcionamiento del sistema la aportación artificial y esporádica de agua al terreno tratado.
FUNCIONAMIENTO DE TERRAL-LÍQUIDO
TERRAL-LÍQUIDO es un conjunto de compuestos ya mezclados y en disoluci—n que son capaces en las condiciones del terreno de reaccionar de tal manera que se anclan en el terreno generando estructuras líquidas encapsuladas.
Estas estructuras dotadas de elementos fuertemente conductores harán descender de forma brusca la resistencia de los electrodos tratados. Por otra parte, el hecho de tener agua retenida de forma permanente hace que la variación estacional de la resistencia de tierra quede claramente minimizada.
PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN DE TIERRA CON TERRAL-LIQUIDO.
A) EN FUNCIÓN DEL TIPO DE INSTALACIÓN.
1) Instalación con un único electrodo.
Cuando por limitaciones de espacio o de otro tipo nos vemos obligados a colocar un único electrodo, es lo más frecuente, que una vez instalado no de los valores de resistencia de tierra adecuados.
La aplicación de TERRAL-LIQUIDO llevará este electrodo al máximo rendimiento técnicamente posible, por lo que habremos conseguido levar la instalación hasta al mejor condición de seguridad con las restricciones impuestas.
Notar que TERRAL-LIQUIDO es compatible con cualquier tipo de electrodo, pica, placa, cable, electrodo de grafito, etc.
2) Instalación con varios electrodos.
Cuando se vayan a instalar varios electrodos que vamos a tratar con TERRAL-LIQUIDO hay que instalarlos de tal manera que los tratamientos sean efectivos en el conjunto (por individual siempre lo serán) y no queden parcialmente anulados por el fenómeno de autoinfluencia.
A efectos prácticos debemos guardar unas distancias adecuadas entre electrodos tratados con TERRAL-LIQUIDO y esa distancia va a depender básicamente de la resistividad del terreno.
En terrenos comunes de baja y media resistividad menor de 700 Ohmm. la distancia entre picas tratadas con TERRAL-LIQUIDO tienen que estar entre 7 Y 9 metros (independientemente de que las picas sean de 1, 1,5 o 2 metros). En terrenos de alta y muy alta resistividad superior a 700 Ohmm. la distancia entre picas tratadas con TERRAL-LIQUIDO tiene que estar entre 15 y 20 metros.
3) Instalaciones con electrodo profundo.
En instalaciones donde por la resistividad del terreno hemos tenido que efectuar electrodos en profundidad (pozos), podemos efectuar tratamientos del terreno entorno a la perforación, a la vez que se efectuará el relleno, puesto que una vez rellenado el pozo, los tratamientos ya no penetrarían mas allá de 2- 3 metros.
Cuando se instale más de un electrodo hay que guardar las distancias mínima de entre 1 y 1,5 veces la profundidad del mayor de los electrodos.
B) EN FUNCIÓN DEL TIPO DE TERRENO.
TERRENOS DE BAJA RESISTIVIDAD (Valor de pica de 2 m. instalada, menor de 50 Ohm).
Entendemos por baja resistividad las situaciones en las que instalada una pica de 2 metros en el terreno, esta tiene un valor de resistencia inferior a 50 Ohm.
Para estos casos la utilización de TERRAL-LIQUIDO en cada electrodo instalado aporta:
- Atenuación del fenómeno de estacionalidad ( variaciones de resistencia según la época del a–o).
- Más seguridad, al disminuir las corrientes de paso y contacto.
- Descenso neto de la resistencia del electrodo tratado (cabe esperar que la resistencia sea la mitad o menos que el electrodo sin tratar).
TERRENOS DE MEDIA RESISTIVIDAD ( Valor de pica de 2 m. instalada, menor de 400 Ohm).
Entendemos por media resistividad las situaciones en las que instaladas picas de 2 metros y separadas 7- 9 m. entre ellas, éstas tienen un valor de resistencia individual entre 50 y 400 Ohm.
Para estos casos:
TERRENOS DE ALTA RESISTIVIDAD ( Valor de pica de 2 m. instalada, entre 400 y 1000 Ohm).
Entendemos por alta resistividad las situaciones en las que, instalada una pica de 2 metros en el terreno, esta, tiene un valor de resistencia de tierra entre 400 y 1000 Ohm.
PARA ESTOS CASOS LA METODOLOGíA DE TRABAJO ACONSEJADA ES:
EJEMPLO :
| Valor
de tierra del conjunto de las 3 picas sin tratar |
170
Ohm |
| Valor
requerido |
10
Ohm |
| Valor
post-tratamiento |
30
Ohm |
Cociente 30/10 = 3
Conclusión : Para obtener 10 Ohm tendríamos que instalar 9 picas con 9 tratamientos.
Notar que resolverlo con picas sin tratar nos supondría instalar 51 picas.
TERRENOS DE MUY ALTA RESISTIVIDAD (Valor de pica de 2 m., mayor de 1000 Ohm).
Nos encontramos con muy alta resistividad con valores de tierra para pica de 2 metros superiores a 1000 Ohm.
En estos casos, si bien, también puede plantearse la metodología expuesta en ALTA RESISTIVIDAD, sobre todo para valores entre 1000 y 2000 Ohm en general, el sistema de elección será efectuar un estudio GEOELÉCTRICO de cara a ver la idoneidad de efectuar electrodos en profundidad (pozos).
Efectuado el estudio y dise–ados los pozos a realizar aconsejamos la utilización de TERRAL-LIQUIDO para el tratamiento y máxima activación del terreno en los alrededores de la perforación junto a la adición del relleno de compactación que recubrirán el electrodo y lo unirán al terreno.
La forma de activar con TERRAL-LIQUIDO es sencilla ver INTRUCCIONES DE USO apartado A) 4) EN ELECTRODOS PROFUNDOS.
RESULTADOS EN PRUEBAS DE CAMPO.
Exponemos a continuación los resultados obtenidos en la aplicación de TERRAL en diferentes experiencias reales de realización de tomas de tierra en la zona de Zaragoza y alrededores.
Como ya se ha comentado anteriormente los resultados finales así como su evolución va a depender de múltiples factores por lo que los datos siguientes sirven sólo como una aproximación a los resultados a obtener en cada caso.
RESULTADOS CON TERRAL-LÍQUIDO FRENTE A PICA MACIZA SIN TRATAR.
Comparamos la resistencia que medimos con picas de 2 metros , habiendo sido una de ellas tratada con una dosis de TERRAL-LÍQUIDO y la otra sin tratar.
| Con
TERRAL-LIQUIDO |
Sin tratar |
|
|
Previo |
86 |
84,4 |
| Post
tratamiento |
13,1 |
84,4 |
| Tras
31 días |
18,2 |
91,7 |
| Tras
55 d’as |
18,2 |
98,7 |
| Tras
74 d’as |
19,2 |
108,4 |
| Tras
130 d’as |
16,9 |
110,7 |
| Tras
165 d’as |
19,9 |
128,3 |
| Tras
233 d’as |
18,5 |
122 |
| Tras
260 d’as |
16,2 |
59,6 |
| Tras
353 d’as |
13,5 |
65,5 |
| Tras
408 d’as |
16,9 |
130 |
| Tras
468 d’as |
23,4 |
132,9 |
| Tras
498 d’as |
20,5 |
105 |
De la gráfica anterior cabe destacar a nivel práctico:
PICA TRATADA CON TERRAL-LIQUIDO
1. Hay un fuerte descenso de resistencia del terreno tras la aplicación de TERRAL-LIQUIDO.
2. Hay una atenuación muy importante de la estacionalidad.
3. Notar que la mejora del terreno se extiende a periodos muy prolongados de tiempo.
PICA SIN TRATAR
1. Presentó en todos los casos resistencias mucho mayores que la pica tratada, siendo muy altas en épocas secas del año.
2. Presentó una fuerte estacionalidad con claras diferencias entre las resistencias máximas y mínimas.
COMPARACIÓN DE TERRAL-LIQUIDO CON TRATAMIENTOS CON SALES SOLUBLES
Se compara la evolución de 2 picas de 2 metros una de ellas tratada com TERRAL-LIQUIDO y la otra con sales solubles ( 5Kg. disueltos en 25 litros de agua).
1¼ Si bien en los primeros meses obtenemos rendimientos algo inferiores pero cercanos a los de TERRAL-LIQUIDO con el paso del tiempo, la curva se asemeja más a la de la pica no tratada que a la pica tratada con TERRAL-LIQUIDO.
2¼ Los malos resultados observados con el paso del tiempo son debidos a que las sales solubles son arrastradas por disolución por la lluvia o cualquier corriente de agua en el terreno, lo cual conlleva a que transcurrido un tiempo la presencia de las sales aportadas sea escasa o nula.
DESCENSOS DE RESISTENCIAS OBTENIDOS EN DISTINTOS TERRENOS CON MUY DIFERENTES RESISTENCIAS INICIALES
Se muestran a continuación la resistencia inicial medida en picas únicas de 1,5 a 2 metros y su resistencia una vez efectuado el tratamiento con una dosis de TERRAL-LIQUIDO transcurrido uno o dos días después de efectuado.
RESISTENCIA INICIAL
% DESCENSO
720 Ohm
52 Ohm
93 %
230 Ohm
16 Ohm
93 %
159 Ohm
18 Ohm
88 %
94 Ohm
14 Ohm
85 %
62 Ohm
15 Ohm
76 %
30 Ohm
12 Ohm
60 %
De múltiples datos como los anteriores se ha elaborado una tabla de valores medios que es una inestimable ayuda para planificar la mejor ejecución de una instalación.
TABLAS DE CALCULO RAPIDO PARA LA APLICACION DE TERRAL LIQUIDO
TABLA CASO 1
Número de electrodos instalados
Valor obtenido del circuito en Ohm
Número de tratamientos con Terral
Valor aproximado en Ohm del circuito Post-tratamiento
1
400
1
35-75
3
133
1
30-55
3
133
3
12-25
6
67
1
24-39
6
67
3
11-21
6
67
6
6-13
TABLA CASO 2
Número de electrodos instalados
Valor obtenido del circuito en Ohm
Número de tratamientos con Terral
Valor aproximado en Ohm del circuito Post-tratamiento
1
140
1
25-50
3
47
1
18-29
3
47
3
8-17
6
24
1
13-18
6
24
3
7-12
6
24
6
4-8
TABLA CASO 3
Número de electrodos instalados
Valor obtenido del circuito en Ohm
Número de tratamientos con Terral
Valor aproximado en Ohm del circuito Post-tratamiento
1
80
1
15-35
3
27
1
11-19
3
27
3
7-12
6
14
1
8-11
6
14
3
4-8
6
14
6
3-6
RESULTADOS EN SITUACIONES ESPECIALES.
En determinadas circunstancias, la estructura natural o artificial del "terreno"en torno al electrodo hace que TERRAL-LIQUIDO no pueda ejercer completamente su acción y los resultados sean más bajos de lo esperable.
Así vemos que un par de ejemplos con picas de 1 metro tratadas con ION-FORTE:
En ambos casos el descenso de resistencia es significativo pero menos de lo que cabría esperar en condiciones normales. ( Hay que advertir, sin embargo, que el descenso con TERRAL-LIQUIDO también en estos casos es mayor que con otros tratamientos, así en el caso 1 que previamente se trató con otro preparado el resultado fue de 274 Ohm).
La generación de estos descensos menores de lo habitual se deben fundamentalmente a:
1) Presencia de rocas compactas extensas, cercanas en profundidad a la pica instalada.
2) Presencia de obstáculos físicos naturales o artificiales en la semiesfera donde se inserta TERRAL-LIQUIDO alrededor del electrodo que impide su correcto asentamiento, justo en las zonas mas cercanas de evacuación del electrodo.
Esto se verá en casos como:
Todos estos casos tienen la característica común de que si bien TERAAL-LIQUIDO va a actuar correctamente en las partes donde efectivamente pueda hacerlo, gran parte de la semiesfera mas cercana al electrodo (que es la que más contribuye al descenso de la resistencia) no será operativa y con ello el descenso logrado será menor.
Como idea general a la hora de instalar y si se tiene posibilidades deben evitarse este pipo de situaciones. En instalaciones ya realizadas y en mantenimientos habría que tener presente estas circunstancias.
COMPATIBILIDAD DE TERRAL-LIQUIDO Y RELLENOS.
En el empleo de algunos electrodos, placas, electrodos de grafito, cables, pozos, es una práctica común el empleo de rellenos, por ejemplo bentonita, carbón, grafito, etc. que efectivamente contribuyen a facilitar la interacción y unión del electrodo con el terreno pero que en sí mismo no son activadores de terreno y por ello su acción se circunscribe al sitio donde físicamente están ubicados. También existen preparados comerciales cuya acción básicamente es la de relleno.
Todo este tipo de productos son absolutamente compatibles con TERRAL-LIQUIDO, ya que no existe interacción química entre ellos y los compuestos de TERRAL-LIQUIDO.
Sobre cualquiera de ellos TERRAL-LIQUIDO ejercerá plenamente su acción consiguiendo descensos adicionales.
MANTENIMIENTO DE LAS TOMAS DE TIERRA
" REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO PARA BAJA TENSIÓN" MIE. BT 039 p 14.
10-. REVISIÓN DE TOMAS DE TIERRA.
"Por la importancia que ofrece , desde el punto de vista de la seguridad, cualquier instalación de toma de tierra, deberá ser obligatoriamente comprobada por los servicios oficiales en el momento de dar de alta la instalación para el funcionamiento.
Personal, técnicamente competente, efectuará esta comprobación anualmente en la época en que el terreno esté más seco . Para ello, se medirá la resistencia de tierra, reparando inmediatamente los defectos que se encuentren.
En los lugares en que el terreno no sea favorable a la buena conservación de los electrodos, éstos, así como también los conductores de enlace entre ellos hasta el punto de puesta a tierra, se pondrán al descubierto para su examen, al menos una vez cada cinco años".
A tenor de lo reglamentado, es pues preceptiva, la comprobación periódica de los elementos de la toma de tierra y su correspondiente mejora hasta obtener las resistencias necesarias.
Por sus especiales características, y por tratarse en la mayoría de los casos de obras ya realizadas, nos podemos encontrar con que :
- Es costoso descubrir toda la instalación.
- Se desconoce la ubicación de los electrodos.
Si tras una primera inspección y medición de resistencias presumimos que no hay un manifiesto deterioro de las instalaciones y que la alta resistencia no es debida a esta causa , el camino mas simple y económico será efectuar un tratamiento con TERRAL-LIQUIDO por la arqueta de registro si existe, o bien localizando un electrodo de la instalación donde podamos aplicar TERRAL-LIQUIDO según instrucciones de uso procediendo al día siguiente a comprobar si el resultado esta dentro de lo admisible para esta determinada instalación ).
En muchos casos este simple tratamiento nos va a permitir solucionar el problema planteado sin necesidad de acometer obras complicadas y costosas.
Si a pesar del primer tratamiento no se obtienen las resistencias deseadas se procederá:
- O bien hacemos una nueva instalación.
- O bien desenterramos la instalación preexistente.
En el caso de desenterrar la instalación vieja podemos ampliarla con más electrodos en paralelo o bien tratar electrodos adicionales (al de la arqueta) con TERRAL-LIQUIDO.
DATOS DE SEGURIDAD Y ALMACENAMIENTO
TERRAL-LIQUIDO es un producto no peligroso pero como cualquier producto qu’mico se recomienda:
No ingerir.
Evitar el contacto con la piel, ojos y mucosas.
En caso de contacto lavar abundantemente con agua.
No poner al alcance de los niños.
En ningœn caso reutilizar el envase.
TERRAL-LIQUIDO no es un producto contaminante, ni agresivo para tierra o aguas, pero podr’a originar algœn da–o a plantas adjuntas al lugar de aplicaci—n por puro choque osm—tico.
TERRAL-LIQUIDO no requiere ninguna condici—n especial de almacenamiento aunque es aconsejable un lugar fresco y seco a salvo de golpes.
COMEX.TOMAS
DE TIERRA, Fabricante de
Productos y Servicios Técnicos
P.
I. Malpica C/E Nº 32-39
Parque Empresarial Inbisa II Nave 6
50016 Zaragoza
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