Presentaci

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Escuela de Ingeniería Eléctrica
Compatibilidad Electromagnética
Tratamiento del terreno y corrosión de las tomas
de tierra
Tratamiento del terreno y corrosión de las tomas
de tierra
Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel
Mérida, 15 de Octubre de 2003
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Tratamiento del terreno
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Compatibilidad Electromagnética
Tratamiento de terreno para mejorar las tomas de
tierra
Para terrenos de alta resistividad se debe
realizar alrededor de los electrodos (Picas o
conductor enterrado) un rellenado de miga de
resistividad favorable para mejorar el contacto
entre los electrodos y el terreno.
En el caso de sequias, terrenos descarnados,
terrenos huecos, entre otros, hacen que la
resistencia de la toma de tierra se eleve
tomando valores peligrosos y hace necesario un
tratamiento del terreno
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Michel Grupo 4
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Resistividad de un terreno
Depende de su contenido electrolitico, que a su
vez dependerá de su naturaleza mineralógica y de
la humedad, variable según la porosidad y el
clima.
Cuando es mal conductor debe tratarse alrederdor
de los electrodos, para disminuir
artificialmente la resistividad del mismo esto se
logra realizando Tratamiento con
sales Tratamiento con geles Tratamiento por
abonado electrolítico del terreno.
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Curvas de resistividad típicas de las soluciones
mas corrientes
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Tratamiento de terreno con sales
2 años Escavación poco profunda Sales Cantidades
entre 25 y 45 Kg La lluvia realiza la infiltración
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Evolución en el tiempo de la resistencia de una
pica tratada con sal
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Tratamiento de terreno con geles
6 a 8 años Electrolitos por inyección Dos
soluciones La lluvia realiza la infiltración
Evolución en el tiempo de la resistencia de una
pica de 2 m de longitud, 4 cm de diametro y de un
conductor rectiliineo de 5 m de longitud y 1cm de
diametro. Tratamiento por geles
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Tratamiento por abonado electrolítico del terreno
10 a 15 años 6 a 8 Kg de mezcla por
m2 Superficial La lluvia disuelve el electrólito
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Tratamiento por abonado electrolítico del terreno
A los productos bases se añaden
Productos capaces de engendrar otros electrolitos
Productos capaces de engendrar hidrosuelos
Productos que aumentan el poder de retención de
humedad
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra
Consiste en la utilización de electrólitos a base
de Sulfato Calcico convenientemente tratados y
estabilizados
Composición A 62 SA
Composición B 80 ARF
Composición C 85 ARC
Composición D 55 CA
Composición E 92 GR
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Procedimiento
Terrenos de cultivo o vegetación natural
Esparcir la composición según dosificaciones sin
ninguna precacucion especial
Terrenos inclinados
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Terrenos descarnados
Se coloca la composición dentro de surcos
60 cm
10 a 20 cm
Compuesto
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Terrenos descarnados (en zona urbana)
Se coloca la composición en el fondo de un hoyo,
recubierto por Tierra, piedras y adoquines
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Terrenos cultivables
Se practican surcos a 40 cm de profundidad para
colocar la mezcla debajo de la siembra
Terrenos cultivables
Nuevas tomas de tierra
Nuevas tomas de tierra
Una vez cubiertos los electrodos por una pequeña
capa de tierra se agrga cierta cantidad de
compuesto en el fondo
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Otros terrenos
Pedregosos o calcareos
Es preciso recubrir las adyacencias del
electrodo con E 92 GR
Conductor en forma de bucle
Toma Nueva
Toma existente
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Toma de tierra en terrenos regulares de porosidad
media (Ejemplos)
Electrodo de placa o rejilla con 100 a 120 kg de
compuesto
Electrodo de bucle conductor de cobre enterrado
con 15 a 20 kg de compuesto por metro lineal de
conductor enterrado
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Toma de tierra en terrenos regulares de porosidad
media (Ejemplos)
Conductor de cobre enterrado, al instalarlo 20
Kg de compuesto por metro lineal en una o dos
capas
Pica de tierra 30 a 40 Kg de compuestoalrededor
de la cabeza de la pica y 80 a 90Kg en un surco
circular
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Reducción de las tensiones de contacto en el
acceso de un centro de transformación
equipotencial por tratamiento de terreno en la
periferia
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Corrosión de las Tomas de Tierra
Generalidades
Deterioro o destrucción de un material metalico
por reacción de su medio
La oxidación comienza en las huellas producidas
por los operarios
Reacción entre el metal base y un agente de
oxidación
Cademiado y Zincado son recubrimientos
antioxidantes
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Velocidad de Corrosión
Se puede indicar Por perdida de peso del
material por unidad de tiempo Por penetración en
unidad de tiempo mm/año
e peso equivalente del metal i densidad de
corriente (uA/cm2) d densidad del metal gr/cm3
Pasividad
Se pasiviza un metal si presenta una muy pequeña
velocidad de corrosión desde el punto de vista
termodinámico La mayoría de las reacciones de
corrosión son reacciones electroquímicas.
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Reacciones Redox
Los procesos de oxidación y reducción son
simultaneos Los electrones que pierde un elemento
el otro los gana A mayor flujo de electricidad,
mayor cantidad de metal que se corroe
p Peso del metal corroido I Intensidad de
corriente T Tiempo (s) K Equivalente
electroquímico
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Tipos de corrosión
Corrosión uniforme
Corrosión Galvanica
Corrosión por picadura
Corrosión en hendidura
Corrosión intergranular
Disolución Selectiva
Corrosión - erosión
Corrosión bajo tensiones
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Agresividad del electrólito
La velocidad de prenetración de la oxidación está
ligada al grado de agresividad del electrólito
frente al electrodo utilizado
Se mide por El conocimiento del potencial de
disolución del metal Conocimiento del pH de
acidez real del electrodo
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Corrosión del electrodo
Aparece como consecuencia de la formación de
diferencias de potencial en los distintos puntos
del metal
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Corrosión de los materiales de las tomas de tierra
Se forman pares galvánicos El metal mas
electronegativo tiende a degradarse Tipos de
pares Cobre-hierro cobre-Zinc Cobre- Plomo
Corrosión de los metales normalmente utilizados
como electrodos
Corrosión del aluminio
Corrosión del Cobre
Corrosión del hierro
Corrosión del plomo
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Corrosión bacteriana
Es un fenómeno de degradación de los metales
debidos a microorganismos Tipos Anaerobia Aero
bia
Microorganismos Causantes
Ferrobacterias Microorganismos
Sulfatorreductores Bacteria del genero
Desulfovibrio Las Carbonatorreductoras
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Valores óptimos redox-pH para desarrollo de
bacterias
5 lt pH lt 7 y 0,4 lt Redox lt-0,6 Las bacterias
son activadores pH gt 8 No existe vida
microbiana
Hierro o Acero
pH pequeños Solo existe vida
autótrofa 5 lt pH lt 8 y 0,6 lt Redox lt-0,7
Bacterias heterotrofas
Zinc
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Valores óptimos redox-pH para desarrollo de
bacterias
5 lt pH lt 9 y -0,6 lt Redox lt -0,4 Desarrollo
Microbiano pH pequeño Vida autótrofa pH
Grandes No existe vida microbiana
Niquel
Se forma una fina pelicula microbiana, reduciendo
el potencial redox y se inicia la corroción en
días
Cobre
4 lt pH lt 6 y 0,3 lt Redox lt 0,8
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Los terrenos y la corrosión
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Control de la corrosión
Por desenterramiento del electrodo Por toma de
tierra verticales (Puente Thomson) Por toma de
tierras horizontales (Puente Thomson) Con
instrumentos de medición
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Compatibilidad Electromagnética
Criterios de pH y Corrosividad
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Compatibilidad Electromagnética
Potencial Redox (Oxido-Reducción)
Agresividad del terreno según su potencial redox
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Compatibilidad Electromagnética
Potencial de disolución de metales puros
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Corrosión electroquímica
Causas de la Formación de anodos y cátodos
Causas intrinsecas del metal
Pares Galvanicos
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Corrosión de tuberia de acero con derivación de
una de cobre
Corrosión de tuberia de cobre con derivación de
una de acero galvanizado
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Pilas de aireación diferencial
La corrosión depende del tipo de terreno y de la
humedad La heterogeneidad del terreno Las zonas
mas aireadas seran catodos y las menos anodos La
corrosión se localiza en la zona menos aireada
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Corrosión por corrientes vagabundas
Son corrientes que abandonando su medio de
conducción previsto, entran en el terreno y se
propagan en él. En una pica La zona de
penetración se hace catódica La zona de salida
es anódica
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Ejemplo de corrosión por corrientes vagabundas
Las corrientes pasan del Rail al terreno Del Rail
pasa a la pica de tierra De la pica al terreno Y
del terreno al Rail
1a Pila Raíl, terreno, pica de tierra) el Rail
es el anodo 2da Pila (pica de tierra, terreno,
Rail) La pica de tierra es el anodo
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Como luchar contra las corrientes vagabundas
1.- Actuarse en la fuente 2.- Aumentar la
resistencia del circuito 3.- Realizar una
protección catódica 4.- Canalizar el paso de
corriente 5.- Apoyos 6.- Subestación
trasformadora conectado a tierra.
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Compatibilidad Electromagnética
Protección Catódica
Se basa en la existencia de un potencial de
inmunidad al cual es suficiente llevar el metal
a protegerpara detener la corrosión ( Diagrama de
Pourbaix)
Protección por ánodos de sacrificio
La estructura por proteger se pone en contacto
electrolítico con un metal de potencial más
bajo, que se corroe. El metal que actua de anodo
se sacrifica en favor del que actua de cátodo
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Compatibilidad Electromagnética
Protección por ánodos de sacrificio
Serie electroquímica de los metales
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Diagrama de Pourbaix
Diagrama de Pourbaix
Peso teórico del metal corroido En función de I x
n
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Consejos para el emplazamiento de la toma de
tierra
Emplazar el electrodo en la zona de mayor
conductividad
Distancia a pozos, muros y cursos de agua
superior a 3 mts
Evitar los gradientes de potenciales peligrosos
debido a Corrientes vagabundas
Secciones de conductores no menos a 35mm2
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Consejos para el emplazamiento dela toma de tierra
Soldaduras aluminotérmicas
Conductores, conexiones y enlaces apropiados
Líneas no aisladas, correctamente ubicadas
Resistencia de puesta a tierra en edificios
inferior a 10 ohm
Separación entre C.T. y edificios no menor de 10 m
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Consejos para el emplazamiento dela toma de tierra
Longitudes del conductor de tierra según terrenos
Instalación debajo de la cimentación de edificios
Estructuras metálicas, armaduras de muros y
soportes de Hormigón deberan conectarse a tierra
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra
Consiste en la utilización de electrólitos a base
de Sulfato Calcico convenientemente tratados y
estabilizados
Composición A 62 SA
Terrenos arenosos, rocosos, graniticos, gres
descompuesto y arenas arcillosas de los
ríos Dosificación media 7 a 8 Kg/m2
Composición B 80 ARF
Composición C 85 ARC
Composición D 55 CA
Composición E 92 GR
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra
Consiste en la utilización de electrólitos a base
de Sulfato Calcico convenientemente tratados y
estabilizados
Composición A 62 SA
Composición B 80 ARF
Terrenos arcillosos fuertes casi desprovistos de
cal arcillas micénicas, granitos Descompuestos,
terrenos pantanosos, etc Dosificación media 5 a
6 Kg/m2
Composición C 85 ARC
Composición D 55 CA
Composición E 92 GR
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra
Consiste en la utilización de electrólitos a base
de Sulfato Calcico convenientemente tratados y
estabilizados
Terrenos calizos, arcillas fuertes ricas en
cal, Arcillas de descalcificación sobre basamento
calcareo Dosificación media 6 a 8 Kg/m2
Composición A 62 SA
Composición B 80 ARF
Composición C 85 ARC
Composición D 55 CA
Composición E 92 GR
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Tratamiento del terreno
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Compatibilidad Electromagnética
Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra
Consiste en la utilización de electrólitos a base
de Sulfato Calcico convenientemente tratados y
estabilizados
Composición A 62 SA
Terrenos descarnados o recubiertos por una
ligera capa de tierra de labranza Dosificación
media 7 a 8 Kg/m2
Composición B 80 ARF
Composición C 85 ARC
Composición D 55 CA
Composición E 92 GR
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Tratamiento del terreno
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Compatibilidad Electromagnética
Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra
Consiste en la utilización de electrólitos a base
de Sulfato Calcico convenientemente tratados y
estabilizados
Composición A 62 SA
Composición B 80 ARF
Composición Complementaria. Inmediaciones de los
electrodos. Dosificación media 50 a 100 Kg
Composición C 85 ARC
Composición D 55 CA
Composición E 92 GR
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Tipos de corrosión
Corrosión uniforme
Corrosión Galvanica
Corrosión en hendiduras
Corrosión intergranular
Disolución selectiva
Perdida regular de la superficie del metal que se
corroe
Corrosión-Erosión
Corrosión bajo tensiones
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Tipos de corrosión
Corrosión uniforme
Corrosión Galvanica
Corrosión en hendiduras
Corrosión intergranular
Disolución selectiva
Se produce cuando un metal o metal está conectado
eléctricamente a otro distinto
Corrosión-Erosión
Corrosión bajo tensiones
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Tipos de corrosión
Corrosión uniforme
Corrosión Galvanica
Corrosión en hendiduras
Corrosión intergranular
Disolución selectiva
Es el ataque al metal en delgadas ranuras,
resquicios o hendiduras propias del metal
Corrosión-Erosión
Corrosión bajo tensiones
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Corrosión de las Tomas de Tierra
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Compatibilidad Electromagnética
Tipos de corrosión
Corrosión uniforme
Corrosión Galvanica
Corrosión por picaduras
Corrosión intergranular
Disolución selectiva
Corrosión-Erosión
Corrosión bajo tensiones
Ataque localizado, que se concentra en zonas muy
pequeñas de la superficie.
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Tipos de corrosión
Corrosión uniforme
Corrosión Galvanica
Corrosión en hendiduras
Corrosión intergranular
Disolución selectiva
Ataque preferente de los límites de grano o zonas
adyacentes o limites del grano metal
Corrosión-Erosión
Corrosión bajo tensiones
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Corrosión de las Tomas de Tierra
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Compatibilidad Electromagnética
Tipos de corrosión
Corrosión uniforme
Corrosión Galvanica
Corrosión en hendiduras
Corrosión intergranular
Disolución selectiva
Corrosión-Erosión
Corrosión bajo tensiones
Corrosión en la que uno o mas componentes de la
aleación se ataca preferentemente
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Corrosión de las Tomas de Tierra
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Compatibilidad Electromagnética
Tipos de corrosión
Corrosión uniforme
Corrosión Galvanica
Corrosión en hendiduras
Corrosión intergranular
Disolución selectiva
Corrosión-Erosión
Corrosión bajo tensiones
Incremento en la velocidad de deterioro de un
metal o aleación debido al movimiento relativo
entre estos y un fluido corrosivo
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Corrosión de las Tomas de Tierra
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Compatibilidad Electromagnética
Tipos de corrosión
Corrosión uniforme
Corrosión Galvanica
Corrosión en hendiduras
Corrosión intergranular
Disolución selectiva
Corrosión-Erosión
Corrosión bajo tensiones
Son producto de la acción de un agente corrosivo
y tensiones de tracción
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