UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

POZO A TIERRA

FACULTAD : ING. ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

E.A.P : ING. ELÉCTRICA

AUTOR : MUNAYCO CANDELA LUIS MIGUEL

Medidas de Seguridad en el Laboratorio

• ¿Qué es el Riesgo Eléctrico?

El riesgo eléctrico es aquel susceptible de ser producido por cualquier tipo de operación en instalaciones eléctricas y/o con equipos y aparatos de baja, media y alta tensión, como pueden ser operaciones de mantenimiento o experimentación con aparatos e instalaciones eléctricas.

• Exposición

Quedan específicamente incluidos los riesgos por:

Choque eléctrico por contacto con elementos en tensión (contacto eléctrico directo), o con masas puestas accidentalmente en tensión (contacto eléctrico indirecto).

Quemaduras por choque o arco eléctrico.

Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico.

Incendios o explosiones originados por la electricidad.

Factores expositivos que condicionan la probabilidad y sus efectos sobre la salud

Intensidad de la corriente:

Es uno de los factores que más inciden en los efectos ocasionados por el accidente eléctrico. Los valores de intensidad se establecen como valores estadísticos debido a que sus valores netos dependen de cada persona y del tipo de corriente. A intensidad de 10 mA existe tetanización muscular y la imposibilidad de soltarse del lugar donde se produce el contacto eléctrico. Al superarse los 50 mA de intensidad, se produce fibrilación ventricular.

Duración del contacto eléctrico:

Junto al factor anterior es el que más influye sobre los efectos del accidente ya que condiciona la gravedad del paso de la corriente por el organismo.

Forma de la corriente:

Tanto la corriente continua como alterna siguen los principios de la ley de Ohm, siendo la corriente alterna aproximadamente 3-4 veces menos peligrosa que la continua. En términos generales, una corriente continua o alterna de 100 mA es considerada como muy peligrosa o mortal.

Tensión aplicada:

La peligrosidad en el paso de la tensión depende directamente de la resistencia eléctrica del organismo. El reglamento Electrotécnico de Baja Tensión fija unos valores de tensión de seguridad tal que aplicada al cuerpo humano, proporcione un valor de intensidad que no suponga riesgos para el individuo) de 50 V para emplazamientos secos y de 24 V para emplazamientos húmedos, siendo aplicables tanto para corriente continua como alterna, con una frecuencia de 50 Hz.

Frecuencia:

A mayor frecuencia menos peligrosidad, siendo los valores superiores a 100.000 Hz prácticamente inofensivos. Para valores de 10.000 Hz la peligrosidad es similar a la corriente continua.

La resistencia eléctrica del cuerpo humano:

La resistencia que presenta el cuerpo humano al paso de la corriente depende de la resistencia eléctrica del cuerpo (que a su vez depende de factores como la superficie de contacto, la presión de contacto, el grado de humedad de la piel, etc.), la resistencia de contacto y la resistencia de salida.

La resistencia eléctrica del cuerpo humano varía según las personas y el estado de salud que presenten, en especial, si tienen lesiones en la piel. Los valores generales de resistencia oscilan entre 100 y 500 W y, tendiendo en cuenta la barrera de los tejidos, puede llegar a alcanzar valores de hasta 1.000 W.

• Señalización

• Riesgo eléctrico y Salud

Tipos de accidentes eléctricos

Los accidentes eléctricos se clasifican en:

(1) Contacto eléctrico directo: Es el contacto de personas con partes eléctricamente activas de materiales y equipos. La corriente deriva de su trayectoria para circular por el cuerpo humano. Entre las afecciones más frecuentes, se encuentran:

Paro cardíaco (Fibrilación ventricular). Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el organismo se traduce en un paro circulatorio por parada cardiaca.

Asfixia y paro respiratorio. Se produce cuando la corriente eléctrica atraviesa el tórax e impide la acción de los músculos, los pulmones y la respiración.

Tetanización / contracción muscular. Consiste en la anulación de la capacidad de reacción muscular que impide la separación voluntaria del punto de contacto eléctrico.

Quemaduras. Puede provocar desde enrojecimiento de la piel e hinchazón de la zona donde se produjo el contacto hasta carbonización.

Embolias. Es el paso de la corriente puede dar lugar a la aparición de coágulos en la sangre que pueden obstruir alguna arteria.

(2) Contacto eléctrico indirecto: Es el contacto de personas con elementos conductores puestos accidentalmente bajo tensión por un fallo de aislamiento.

En caso de contacto eléctrico indirecto, las afecciones sobre la salud humana están generalmente asociadas a:

Golpes del cuerpo humano contra objetos, caídas, etc., ocasionados tras el contacto con la corriente.

Quemaduras debidas al arco eléctrico. Pueden ser internas o externas por el paso de la intensidad de corriente a través del cuerpo, bien por `Efecto Joule' o por proximidad al arco eléctrico.

Efectos fisiológicos de la electricidad

Según el tiempo de exposición y el recorrido de la corriente eléctrica por el cuerpo humano, pueden producirse lesiones de diversa consideración; desde asfixia o quemaduras, hasta lesiones secundarias a consecuencia del choque eléctrico.

En la tabla 2 se muestran los distintos efectos de la corriente eléctrica sobre el organismo, en función de la intensidad de la corriente y la duración del choque eléctrico.

La exposición permanente a un riesgo eléctrico, puede condicionar a largo plazo la aparición de los siguientes trastornos:

Manifestaciones renales.

Trastornos cardiovasculares.

Trastornos nerviosos.

Trastornos sensoriales, oculares y auditivos.

Equipos e instalaciones eléctricas

El tipo de instalación eléctrica de un lugar de trabajo y las características de sus componentes deberán adaptarse a las condiciones específicas del lugar de la actividad desarrollada en él y de los equipos eléctricos (receptores) que vayan a utilizarse.

Deberán tenerse en cuenta factores tales como las características conductoras del lugar de trabajo (posible presencia de superficies muy conductoras, humedad atmosférica, etc.), la presencia de atmósferas explosivas, materiales inflamables o ambientes corrosivos y cualquier otro factor que pueda incrementar significativamente el riesgo eléctrico.

En los locales o zonas donde se trabaje con líquidos inflamables, la instalación eléctrica ha de ser de seguridad aumentada o antideflagrante y debe cumplir las normas específicas del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión sobre Prescripciones Particulares para las Instalaciones de Locales con Riesgo de Incendio y Explosión

En cualquier caso, las instalaciones eléctricas de los lugares de trabajo y su uso y mantenimiento deberán cumplir lo establecido en la reglamentación electrotécnica, la normativa general de seguridad y salud sobre lugares de trabajo, equipos de trabajo y señalización en el trabajo, así como cualquier otra normativa específica que les sea de aplicación.

Recomendaciones técnicas referentes a equipos y aparatos eléctricos

RECUERDE:

• Procedimiento de trabajo

Todo trabajo en una instalación eléctrica o en su proximidad que conlleve un riesgo eléctrico deberá efectuarse sin tensión, salvo en los siguientes casos:

a) Las operaciones elementales, tales como conectar y desconectar en instalaciones de baja tensión, con material eléctrico concebido para su utilización inmediata y sin riesgos por parte del público en general.

b) Los trabajos en instalaciones con tensiones de seguridad, siempre que no exista posibilidad de confusión en la identificación de las mismas y que las intensidades de un posible cortocircuito no supongan riesgos de quemadura.

c) Las maniobras, mediciones, ensayos y verificaciones cuya naturaleza así lo exija, tales como la apertura y cierre de interruptores.

d) Los trabajos en proximidad de instalaciones cuyas condiciones de explotación o de continuidad del suministro así lo requieran.

Se deben tener en cuenta los siguientes principios para trabajar en instalaciones:

- La aplicación de unos métodos de trabajo especificados.

- La forma de proceder en cada trabajo.

- La formación del personal.

Precauciones específicas para el trabajo con equipos y aparatos eléctricos:

Respete las señalizaciones.

Utilice y mantenga las instalaciones eléctricas de forma adecuada y revise los equipos eléctricos antes de utilizarlos.

Evite el paso de personas y equipos sobre alargaderas o cables eléctricos.

En caso de avería o mal funcionamiento de un equipo, póngalo fuera de servicio, desconéctelo y señalícelo. Espere al personal cualificado para su revisión.

Desconecte de la red eléctrica las herramientas y los equipos antes de proceder a su limpieza, ajuste o mantenimiento.

En el caso de que sea imprescindible realizar trabajos en tensión, deberán utilizarse los medios de protección adecuados y los Equipos de Protección Individual (EPI's) apropiados.

Evite:

Medidas preventivas para evitar contactos eléctricos

1.- Contacto directo:

Se evitan colocando fuera del alcance de las personas los elementos conductores bajo tensión mediante alguna de las siguientes medidas:

Alejamiento de las partes activas de la instalación, impidiendo un contacto fortuito con las manos.

Interposición de obstáculos (p.ej. armarios eléctricos aislantes o barreras de protección), impidiendo cualquier contacto accidental con las partes activas de la instalación. Si los obstáculos son metálicos, se deben tomar también las medidas de protección previstas contra contactos indirectos.

Recubrimiento con material aislante (p.ej. aislamiento de cables, portalámparas, etc.). No se consideran materiales aislantes apropiados la pintura, los barnices, las lacas o productos similares.

Aunque usemos estas protecciones contra los contactos directos, hay ocasiones en las que concurren fallos debido a problemas de mantenimiento, imprudencias, etc. Para hacer frente a estos errores, se introducen los interruptores diferenciales que facilitan una rápida desconexión de la instalación y reducen el peligro de accidente mortal por contacto eléctrico directo.

Los interruptores diferenciales son dispositivos de corte de corriente por un defecto de aislamiento, que originan la desconexión total o parcial de la instalación defectuosa. Para aplicar una protección diferencial, tanto los aparatos como las bases de los enchufes han de estar conectados a tierra.

2.- Contacto indirecto:

Los sistemas de protección contra estos contactos están fundamentados en estos tres principios:

Impedir la aparición de defectos mediante aislamientos complementarios.

Hacer que el contacto eléctrico no sea peligroso mediante el uso de tensiones no peligrosas.

Limitar la duración del contacto a la corriente mediante dispositivos de corte.

Básicamente, el riesgo por contacto indirecto se evita mediante la toma de tierra y/o dispositivos de corte automático de la tensión o de la intensidad de la corriente (magnetotérmicos y diferenciales). Los magnetotérmicos actúan interrumpiendo el paso de la corriente cuando hay sobrecargas en la red o bien cuando hay cortocircuitos. Tanto en un caso como en otro, el magnetotérmico actúa produciendo un corte en el suministro eléctrico a la instalación. Pasados unos segundos y una vez comprobado que la causa que ha motivado el corte se ha subsanado, se puede volver a conectar.

Los diferenciales son también unos dispositivos de protección que actúan desconectando el suministro de electricidad a la instalación cuando se establece un contacto con un equipo con defecto eléctrico. El funcionamiento de los diferenciales se debe comprobar periódicamente a través del botón de TEST.

Las tomas de tierra tienen como objetivo evitar que cualquier equipo descargue su potencial eléctrico a tierra a través de nuestro cuerpo. En condiciones normales, cualquier equipo puede tener en sus partes metálicas una carga eléctrica bien por electricidad estática o bien por una derivación. Con el fin de evitar una descarga eléctrica al tocar dicho equipo, se exige que éste tenga sus partes metálicas con toma de tierra.

RECUERDE:

Medidas preventivas para las instalaciones de alta tensión: las cinco reglas de oro

Primeros auxilios en caso de accidente eléctrico

FUNDAMENTO FISICO DE UNA PUESTA A TIERRA

El suelo peruano presenta altas resistividades, tanto en las áreas urbanas, por su filiación aluvial, o deluvial como en las extensas zonas rurales y no habitadas, tratándose de la costa casi exenta de precipitaciones fluviales, predominan los arenales y suelos secos con bases pedregosas, en cambio en la sierra dotada de lluvias estacionales, la cobertura es delgado y el subsuelo rocoso; y en cuanto respecto a la selva los estratos superficiales humedecidos por las lluvias han perdido sus sales naturales y el basamento es variable.

Esta apreciación panorámica del comportamiento eléctrico de los suelos, su conformación y el examen de las bases de datos de sondeo geoelectricos verticales, permiten establecer para las resistividades un promedio equivalente de 300 ohm-m, parámetro, que puede ser asumido directamente cuando se obvian las medidas de resistividad en el sitio y su procesamiento, debiendo tener en consideración que existe una probabilidad el 25% de que pueda ser mayor; aparte lo cual también cabe destacarse la dificultad del clavado de electrodos en los suelos urbanos de la costa, sierra y selva alta, y también en las zonas rurales y deshabitadas de la sierra y selva alta, hecho que obliga a hacer excavaciones para enterrar los electrodos de aterramiento.

Dentro de éste contexto, el Diseño formal y la ejecución de la Puestas a Tierra de baja resistencia de dispersión, se dificulta sobremanera, dando lugar de un lado, a la proliferación del uso de compuestos químicos algunos de ellos tóxicos, y de otro lado; al uso indiscriminado y depredatorio de la Tierra de Cultivo, por su contenido de sales fertilizantes que la hacen más conductiva, un pozo de Puesta a Tierra debilita o elimina 5 m2 de área cultivable. Agregándose a ello, se sugiere el uso innecesariamente de electrodos de gran superficie o desarrollo, o también en contradicción con la evacuación de las corrientes a tierra, se recomienda utilizar electrodos auxiliares en forma de espiral. Todos esos inconvenientes actualmente han sido superados en forma racional, habiéndose consolidado el Método Ecológico Simplificado.

Introducción

Por puesta a tierra se entiende como la conexión de un conductor eléctrico (electrodo) enterrado en el suelo con la finalidad de dispersar corrientes eléctricas y captar el potencial de referencia cero.

Las puestas a tierra, se fabricaban en las plantas industriales, para la protección de las personas y de las maquinarias. Estas puestas a tierra se fabricaban artesanalmente con un tubo galvanizado, sal y carbón vegetal. Estas puestas a tierra se mantenían húmedos y solo servirían ante una eventual descarga del equipo eléctrico por bajo nivel de aislamiento.

Ante la evolución de la Electrónica con los microprocesadores, computadoras, variadores, PLC, es mucho más necesario que los componentes electrónicos en las tarjetas estén conectadas a tierra y así puedan descargar permanentemente corrientes residuales a una puesta a tierra de baja resistencia, es por eso que se hace imprescindible que las puestas a tierra sean de una buena calidad, es decir de 3 a 5 ohmios de resistencia máxima o lo que especifique el fabricante del equipo. Para obtener una resistencia mínima en una puesta a tierra, influye mucho, la naturaleza del terreno, el tipo de electrodo, las soluciones electrolíticas y otros componentes como: el calibre del cable de conexión desde la puesta a tierra hasta el tablero de distribución eléctrica, los conectores, etc.

1.2 Conducción de la corriente eléctrica en el suelo conductor

Un conductor es un material en el que los portadores de carga son libres de moverse bajo campos eléctricos estacionarios. Los portadores de carga son los electrones; en otros casos, la carga puede ser conducida también por iones positivos o negativos.

La carga en movimiento constituye una corriente y el proceso por el cual la carga se transporta se llama conducción. La corriente se define como la velocidad a la que se transporta la carga a través de una superficie dada en un sistema conductor. Considerando un conductor donde existe una corriente eléctrica, los portadores de carga se mueven con una velocidad media v. La cantidad de carga dQ que recorre una distancia dl para atravesar una sección dS del conductor en un intervalo de tiempo dt es:

dQ = ñdt v·n dS, ñ es la densidad de carga (Fig. 1.1).

Fig. 1.1 Movimiento de los portadores de carga a través de una sección dS en un tiempo dt

la corriente es:

donde J(r) = ñ(r)v, es la densidad de corriente que se da cuando la corriente atraviesa

una sección del conductor.

Como la carga no se crea ni se destruye; la densidad de corriente J y la densidad de carga ñ están relacionadas en cada punto por la ecuación de continuidad, para una superficie cerrada

Donde las variaciones en el tiempo de ñ son las fuentes de la corriente eléctrica.

De otro lado, según la Ley de Ohm, la densidad de corriente J es linealmente proporcional al campo eléctrico E,

ó es la conductividad, que es una constante que depende únicamente del material en cuestión. La inversa de la conductividad se llama resistividad, ñ = 1/ó y su unidad es ohm/m.

1.3 Proceso físico de la distribución de la corriente para una puesta a

Tierra

El estudio de una puesta a tierra se fundamenta en la teoría electromagnética clásica. Las ecuaciones de Maxwell para cualquier sistema de coordenadas se pueden enunciar en su forma diferencial como:

Si definimos la corriente I o la densidad de corriente J como variables independientes y constantes en el tiempo, los campos eléctricos E y magnético B también son constantes en el tiempo. Definiendo el potencial escalar V; mediante la relación:

y considerando que en un punto del espacio, las cargas eléctricas libres ñ son cero, las ecuaciones 1.4 a 1.7, se pueden reducir a la conocida ecuación de Laplace para el potencial eléctrico escalar:

Si el medio material es homogéneo e infinito, la solución del potencial para un punto del espacio libre de carga eléctrica y separada una distancia r de una carga puntual q, es:

1.4 Potencial de referencia cero en la Tierra (suelo)

Si se conecta un conductor con carga Q1 y potencial V1 a otro conductor, con carga Q2 y potencial V2 , tendremos una distribución de cargas hasta que el potencial de ambos conductores sea el mismo (Fig. 1.2)

Fig. 1.2 Potencial eléctrico entre dos conductores

Al considerar la Tierra (el planeta) como una fuente infinita de carga o como un conductor esférico de capacidad infinita (r _ _) , el potencial de referencia de este gran conductor es cero

cualquier conductor conectado a Tierra, tomará o cederá de él, las cargas necesarias para que el potencial de ambos sea igual. Al considerarse nulo el potencial del conductor Tierra, cualquier conductor conectado a Tierra su potencial es cero. Como la carga eléctrica q, aplicada en un medio de conductividad ó (o su inversa que es la resistividad ñ) y permitividad dieléctrica å0 pueden ser reemplazada por una inyección de corriente I utilizando la relación:

se obtiene de esta forma, la distribución del potencial eléctrico producido por una inyección puntual de corriente I en un medio de resistividad homogénea ñ

1.5 Potencial producido por una inyección de corriente en un electrodo

Si se toma un electrodo semiesférico de radio a, que no es tan usado en la práctica, instalado en un terreno homogéneo, de resistividad ñ constante. Al hacer circular por el electrodo una corriente eléctrica I, las líneas de corriente por el terreno serán radiales, debido a la propia simetría del electrodo y la homogeneidad del terreno (Fig. 1.3 a). La corriente atraviesa una serie de capas concéntricas por el electrodo, donde r es el radio de la superficie semiesférica, siendo cada una de estas superficies equipotenciales (Fig. 1.3 b).

Fig. 1.3 (a) Líneas de corriente Fig. 1.3 (b) Superficies equipotenciales

La diferencia de potencial entre dos puntos A y B del terreno, pertenecientes a superficies equipotenciales diferentes y de radios “ra” y “rb” (Fig. 1.4),

Fig. 1.4 Potencial eléctrico de un electrodo semiesférico

viene dado por:

Para calcular el potencial eléctrico en un punto, es necesario hacerlo respecto a un punto de potencial nulo, el cual se considera situado en el infinito. De esta forma, si en la ecuación (1.14), suponemos que el punto B se encuentra en el infinito, es decir (rb __) entonces ( VB = 0 ) por lo que el potencial en el punto A es:

y de una forma genérica, el potencial en un punto cualquiera a una distancia r del centro del electrodo será:

El potencial al que se encontrará sometido el propio electrodo semiesférico será constante, y teniendo en cuenta la ley de continuidad de los potenciales, se obtiene su potencial y su resistencia:

1.6 Principio de caída de potencial

Si en el punto A se le inyecta una corriente I y se le hace circular en el suelo cerrando el lazo por el punto B a través del circuito externo (Fig. 1.5), se pueden determinar:

 El Potencial en un punto P del suelo, inducidos desde A y B.

 El Potencial total en un punto cualquiera P que pertenece a una superficie equipotencial que intercepta la superficie del suelo en P1.

Fig. 1.5 Potencial eléctrico en un punto P del suelo inducido por los electrodos A y B

los potenciales en un punto P del suelo inducidos desde A y B serán:

el potencial total Vp en dicho punto P estará dado por

para dos puntos cualesquiera del suelo; tales como P1 con distancias ( rl, r2 ), y P2 con distancias ( R1, R2 ). La diferencia de potencial entre ambos será V:

conociendo los parámetros del potencial V y de la corriente I o la resistencia R=V/I, que se mide con un Telurómetro, se halla la resistividad del suelo ñ,

siendo la resistencia de dispersión

1.7 Funcionamiento de las Puestas a Tierra

Conduce en permanencia, en forma inofensiva, a través de su Resistencia de Dispersión, pequeñas corrientes de distinto origen; y ocasionalmente, durante muy cortos períodos previos al funcionamiento de la Protección eléctrica, mayores corrientes generalmente asociadas a fallas del aislamiento a otras por inducción o descarga atmosférica.

A. Funcionamiento Permanente

La Dispersión de pequeñas corrientes de funcionamiento de aparatos, tales como Fuga de Aislamientos, desbalance de Cargas, o aquellas de recorrido errático, como las Geomagnéticas e Inducidas; impide la Carga y electrización de las Masa de los Aparatos eléctricos y de los objetos metálicos próximos, evitando Toques Eléctricos instantáneos y persistentes, que indirectamente pueden ocasionar accidentes a las personas e incorrecto funcionamiento de los Equipos Electrónicos.

La evacuación de pequeñas corrientes en el suelo, y bajo tales condiciones, la Referencia de Potencial Cero en las Masas de los aparatos eléctricos, no exigen bajas Resistencias de Puesta a Tierra; excepto cuando las corrientes son mayores (fallas, rayos).

B. Funcionamiento Ocasional

Las grandes corrientes a Tierra, provienen de las fallas del aislamiento de los aparatos y circuitos eléctricos, pueden ser "Fallas Francas y Fallas Amortiguadas"; asimismo, de los impactos "directos o indirectos" de las descargas atmosféricos; en todos estos casos hay peligro para las personas. La conexión de todas las Masas y estructuras metálicas a la Puesta a Tierra, permite la seguridad, contando adicionalmente con que los Fusibles o Interruptores, actúen para evitar que se queme la instalación eléctrica.

Para asegurar la Protección a Tierra, la Resistencia de Dispersión (Rt) será < 25 Ohm. cuando el Neutro de la Red de Suministro está aislado de Tierra, y < 2 Ohm. cuando dicho Neutro está conectado a Tierra; en ambos casos, las Normas estipulan un límite de < 25 Ohm; mientras que para Descargas Atmosféricas (Rt) deberá ser < 2Ohm.

1.8 Finalidad de una puesta a tierra

En una puesta a tierra la conexión entre el electrodo desnudo en contacto directo con el suelo, permiten la conducción y dispersión de las corrientes eléctricas (Fig. 1.6), para brindar seguridad eléctrica y asegurar el correcto funcionamiento de los aparatos conectados al circuito eléctrico. Se tiene dos finalidades importantes:

a. Evacuan y dispersan las corrientes eléctricas con mínima resistencia.

b. Proveen a las masas eléctricas el potencial de referencia cero, debido a que la Tierra se comporta como un conductor infinito de carga, que hace que su potencial eléctrico sea cero (V = 0).

Fig. 1. 6 Dispersión de corrientes en el suelo

DISEÑO DE UNA PUESTA A TIERRA

2.1 Resistividad y resistencia del suelo

Los parámetros de resistividad y resistencia, tienen significados diferentes. La resistividad eléctrica ñ del suelo describe la dificultad que encuentra la corriente a su paso por él. De igual manera se puede definir la conductividad ó como la facilidad que encuentra la corriente eléctrica para atravesarlo. La resistencia eléctrica viene determinada por la resistividad del suelo y su geometría [5]. Al considerar el suelo como un conductor rectilíneo y homogéneo de sección S y longitud L, su resistencia eléctrica y resistividad son:

El suelo es una mezcla de rocas, gases, agua y otros materiales orgánicos e inorgánicos. Esta mezcla hace que la resistividad del suelo aparte de depender de su composición interna, dependa de otros factores externos como la temperatura, la humedad, el contenido de sales, etc., que pueden provocar que un mismo suelo presente resistividades diferentes con el tiempo (Tabla 2.1, 2.2 y 2.3).

• Variación de la resistividad con la temperatura

Tabla 2.1: Terreno arcillo-arenoso con 15% de humedad

• Variación de la resistividad con la humedad

Tabla 2.2: Terreno arcillo-arenoso a 10ºC

• Variación de la resistividad con el contenido de las sales

Tabla 2.3: Terreno arcillo-arenoso con 15% de humedad a 10ºC

* Fuente : Impianti di messa a terra. ENPI Serie C n°38

Otro factor que influye más directamente sobre la resistividad, es el carácter geológico del terreno. En la Tabla 2.4 se indican los valores para los diferentes tipos de suelos, donde se ve que la resistividad del terreno puede tener valores muy distintos en función del tipo de terreno de que se trate (de 106 _-m a 0.1 _-m).

Tabla 2.4: Valores de resistividad para rocas y terrenos comunes

* Fuente: Impianti di messa a terra. ENPI Serie C n° 38

La mayoría de los terrenos, no son homogéneos, están formados por diversos estratos normalmente horizontales, y paralelos a la superficie del suelo. Debido a la estratificación del terreno, se obtiene una resistividad aparente ña, donde la dispersión de la corriente, en cada capa, se da de acuerdo a su resistividad.

2.2 Medida de la resistividad eléctrica del suelo

2.2.1 Método de Frank Wenner

Este método, se basa en la aplicación del principio de caída potencial, donde se toman cuatro electrodos (A, P1, P2 y B), ubicados sobre una línea recta, separados a igual distancia “a” entre ellos (Fig. 2.1).

Fig. 2.1 Método de Wenner

siendo su resistividad:

2.2.2 Método de Schlumberger

En este método los cuatro electrodos se ubican sobre una línea recta y la distancia de los electrodos detectores de potencia P1 y P2 que permanecen fijos, es mucho menor que los electrodos inyectores de corriente A y B, que son los que se trasladan (Fig. 2.2).

Fig. 2.2 Método de Schlumberger

siendo su resistividad

2.3. METODOS DE PUESTA A TIERRA

2.3.1Puesta a tierra efectiva

El trayecto a tierra desde circuitos, equipos y cubiertas conductoras deberá:

a) Ser permanente y continuo.

b) Tener suficiente capacidad para conducir con seguridad cualquier corriente de falla probable que pueda circular en él.

c) Tener una impedancia lo suficientemente baja para limitar la tensión a tierra y facilitar el funcionamiento de los dispositivos de protección del circuito.

2.3.1.1 Trayectoria de la puesta a tierra hasta el electrodo

a) Conductor de puesta a tierra. Deberá usarse un conductor de puesta a tierra para conectar los conductores de protección, la cubierta del equipo de conexión, y el conductor neutro cuando el sistema esté puesto a tierra, al electrodo.

b) Puente de unión principal. Para un sistema puesto a tierra, deberá usarse un puente de unión principal sin empalme, para conectar el conductor de protección y la cubierta del equipo de conexión al conductor neutro del sistema, dentro de ésta o dentro de la canalización de los conductores de acometida.

El puente de unión principal deberá ser un conductor, una barra, un tornillo o un conductor similar adecuado.

2.3.2 Electrodo a tierra común

Donde un sistema de corriente alterna es conectado a un electrodo a tierra en una edificación, o cerca de él, deberá utilizarse el mismo electrodo para poner a tierra las cubiertas de los conductores y el equipo que está dentro de las edificaciones o sobre él. Deberá considerarse como un solo electrodo a dos o más electrodos que estén efectivamente unidos por un puente.

Equipo fijado en un lugar o conectado por métodos de instalación permanente (fijo). Puesta a tierra. Las partes conductivas de los equipos que necesiten ponerse a tierra, deberán ser conectadas a tierra por uno de los métodos indicados a continuación:

a) Por cualquiera de los conductores de protección especificados más adelante.

b) Por un conductor de protección contenido en la misma canalización cable, o cordón o que estén colocados junto con los conductores del circuito de otra manera. Este conductor puede ser desnudo, aislado o cubierto. El conductor cubierto o aislado deberá tener un revestimiento de color amarillo. Solamente para circuitos de corriente continua, el conductor de protección puede instalarse por separado de los conductores del circuito.

c) Por permiso especial, se podrá utilizar otros medios para la puesta a tierra de equipos fijos.

2.3.2.1 Equipos conectados por cordón y enchufe

Las partes conductivas de los equipos conectados por cordón y enchufe, que requieran ser puestas a tierra, deberán ser puestas a tierra por uno de los métodos indicados a continuación:

a) Por medio de la canalización metálica del cordón que alimenta este equipo, si se utiliza un enchufe del tipo puesta a tierra provisto de un contacto fijo de puesta a tierra, para la conexión a tierra de la canalización metálica del cordón y si dicha canalización esta fijada al enchufe de conexión y al equipo por medio de conectores aprobados para el uso.

b) Por medio de un conductor de protección junto con los conductores de alimentación de un cable o cordón que termine apropiadamente en un enchufe tipo puesta a tierra que tenga un contacto fijo de puesta a tierra. El conductor de protección en un cable puede no estar aislado; pero si está cubierto, éste deberá tener un revestimiento de color amarillo.

c) Por medio de una barra o conductor flexible separado, aislado o desnudo, protegido de la forma más factible contra daños materiales, cuando forme parte de un equipo o por permiso especial.

Conexiones múltiples a un equipo.

Cuando un equipo debe ser puesto a tierra, y es alimentado por conexión separada a más de un circuito o sistema de alambrado interior puesta a tierra, se debe proveer un medio para la puesta a tierra para cada una de tales conexiones, como está especificado anteriormente.

2.3.3 PUENTES DE UNION

2.3.3.1 Generalidades

Se deberán proveer puentes de unión cuando sean necesarios para garantizar la continuidad eléctrica y la capacidad para conducir con seguridad cualquier corriente de falla probable que pueda producirse.

2.3.3.2 Puentes de unión en los tomacorrientes del tipo de puesta a tierra

El puente de unión del equipo deberá ser usado para conectar el terminal de puesta a tierra de un tomacorriente de este tipo a una caja de salida puesta a tierra.

Deberán considerarse las siguientes excepciones:

i) Cuando la caja de salida es de superficie, el contacto metálico entre el soporte del dispositivo y la caja se puede usar para establecer el circuito de puesta a tierra.

ii) Las cajas de piso diseñadas y registradas para proporcionar una continuidad a tierra satisfactoria entre la caja y el dispositivo.

2.3.3.3 SISTEMA DE ELECTRODOS A TIERRA

Si se dispone en cada edificación o construcción, de cada uno de los párrafos a continuación, deberán ser interconectados por puentes de unión para formar el sistema de electrodos a tierra. El puente de unión deberá ser dimensionado de acuerdo con las prescripciones siguientes y conectado de la manera especificada en la conexión a los electrodos.

a) La tubería metálica de agua en contacto directo con la tierra de no menos de 3m de longitud, con una continuidad eléctrica en los puntos de conexión del conductor de puesta a tierra y los conductores puenteados. La tubería metálica de agua deberá ser complementada por un electrodo a tierra adicional.

b) La estructura metálica de la edificación, si es sólidamente puesta a tierra.

c) Un electrodo embutido en una fundación o cimiento de concreto, por lo menos 5 cm de la base que está en contacto directo con la tierra. El electrodo consiste de un conductor de cobre desnudo de por lo menos 6 m de longitud y de una sección no menor de 25 mm2.

d) Un anillo de puesta a tierra que rodea a la edificación o construcción que está en contacto directo con la tierra a una profundidad no menor de 75 cm, consiste de un conductor de cobre desnudo de no menos de 6 m de longitud y de una sección no menor de 35 mm2.

• Resistencia de electrodos artificiales

La resistencia a tierra de un electrodo prescrito anteriormente deberá ser a lo más de 25 Ohm. Cuando sea mayor, se deberá conectar dos o más electrodos en paralelo. Se recomienda que los electrodos sean probados periódicamente con el fin de determinar su resistencia.

2.3.3.4 CONDUCTORES DE PROTECCION

Material

El material para los conductores de puesta a tierra deberá ser como se especifica a continuación:

a) Conductor de puesta a tierra. Deberá ser de cobre. El material seleccionado deberá ser resistente a cualquier condición de corrosión que exista en la instalación o deberá estar adecuadamente protegido contra la corrosión. El conductor deberá ser sólido o cableado, aislado, cubierto, o desnudo y deberá ser instalado en un solo tramo, sin uniones ni empalmes, a excepción de las barras colectoras que sí pueden ser unidas.

b) Tipos de conductores de protección. El conductor de protección instalado junto con los conductores del circuito, deberá ser uno o más o una combinación de los siguientes:

- Un conductor de cobre u otro material resistente a la corrosión. Este conductor deberá ser sólido o cableado; aislado, cubierto, o desnudo; y en forma de un conductor o de una barra colectora de cualquier forma.

- Tubería metálica pesada, tubería metálica intermedia, tubo metálico liviano o tubería metálica pesada flexible aprobada para el uso.

- Las armaduras y cubiertas metálicas de los cables.

- Las bandejas para cables

- Otras canalizaciones específicamente aprobadas para la puesta a tierra.

c) Puestas a tierra adicionales. Se permitirá el uso de electrodos a tierra adicionales para aumentar la sección de los conductores de protección especificados, pero la tierra no deberá usarse como único conductor de protección.

Sección de los conductores de protección

La sección de los conductores de protección, no deberá ser menor que el indicado en la Tabla 3-XI. Cuando los conductores estén en paralelo y en canalizaciones múltiples, el conductor de protección cuando se use, deberá también estar en paralelo. La sección de éste deberá ser dimensionada en la base de la capacidad nominal de corriente de los dispositivos de protección contra sobrecorriente que protegen a los conductores del circuito en la canalización y deberá estar de acuerdo con la Tabla 3-XI.

Cuando los conductores se dimensionen para compensar la caída de tensión, los conductores de protección, cuando se requieran, deberán ser dimensionados proporcionalmente en sección. Deberán considerarse las siguientes excepciones:

i) El conductor de protección no menor de 0,75 mm2 de cobre y no menor que los conductores del circuito, si forma parte integral de un cordón registrado, podrá usarse para los equipos conectados por cordón que deben ser puestos a tierra, cuando el equipo esté protegido por un dispositivo de protección contra sobrecorriente de capacidad nominal no mayor de 20 A.

ii) El conductor de protección no necesitará ser mayor que la sección de los conductores del circuito que alimentan el equipo.

iii) Cuando una canalización o armadura de cable o cubierta es utilizada como conductor de protección.

2.3.3.5 CONEXIONES DEL CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA

Al electrodo a tierra

La conexión del conductor de puesta a tierra a un electrodo a tierra deberá ser accesible y hacerse de una manera que asegure una puesta a tierra permanente y efectiva, cuando sea necesario asegurar esta condición para un sistema metálico de tuberías que sea usado como electrodo a tierra, se deberá hacer un puente efectivo alrededor de todas las uniones y secciones y de cualquier equipo que sea susceptible de ser desconectado para reparaciones o reemplazos, a menos que la conexión a un electrodo a tierra embutido en concreto o enterrado no se requiera que sea accesible.

A conductores y equipos

Los conductores de puesta a tierra y los puentes de unión requeridos deberán ser asegurados por conectores a presión, abrazaderas u otros medios aprobados. Estos dispositivos de conexión o accesorios no deberán utilizar soldaduras blandas.

Continuidad y fijación del conductor de protección de los circuitos derivados, a las cajas

Cuando entren a una caja más de un conductor de protección de un circuito derivado, todos los conductores deberán tener un buen contacto eléctrico entre sí y estar dispuestos de tal manera, que la desconexión de un tomacorriente, aparato u otro dispositivo alimentado desde la caja, no interfiera o interrumpa la continuidad de la puesta a tierra.

a) Cajas metálicas. Deberá hacerse una conexión entre cada uno de los conductores de protección y la caja metálica por medio de un dispositivo de puesta a tierra aprobado.

b) Cajas no metálicas. Deberá disponerse uno o varios conductores de protección que entren en una caja de salida no metálica, de manera que pueda efectuarse en esta caja una conexión a cualquier accesorio o dispositivo que requiera ser puesto a tierra.

Conexión a los electrodos

El conductor de puesta a tierra deberá estar asegurado al accesorio de puesta a tierra por medio de terminales, conectores a presión, abrazaderas u otros medios adecuados. No deberán utilizarse conexiones que dependan de soldaduras blandas. Las abrazaderas de puesta a tierra deberán ser adecuadas para los materiales del electrodo y conductor de puesta a tierra.

No deberá conectarse por medio de una abrazadera única o accesorio, más de un conductor al electrodo a tierra, a menos que la abrazadera o accesorio esté aprobado para el uso.

Se deberá utilizar uno de los métodos indicados a continuación:

a) Una abrazadera con perno de bronce o latón o de hierro fundido maleable.

b) Un accesorio de tubería, vástago u otro dispositivo aprobado, roscado en la tubería o en el accesorio.

c) Una abrazadera hecha de una tira de hoja metálica que tenga una base metálica rígida en contacto con el electrodo y una tira del mismo material y de dimensiones que no se encojan durante o después de la instalación.

d) Otros medios aprobados substancialmente iguales.

Protección de la fijación

Las abrazaderas u otros accesorios de puesta a tierra deberán ser aprobadas para uso general sin requerir protección o deberán estar protegidos contra daños materiales ordinarios como se indica a continuación:

a) Colocándolas en lugares donde no sea probable que sufran daños.

b) Encerrándolas en una cubierta de metal, madera u otro material de protección equivalente.

Superficies limpias

Los revestimientos no conductivos (tales como pintura, laca y esmalte) de los equipos a ser puestos a tierra deberán quitarse en las roscas y en otras superficies de contacto, con el fin de asegurar una buena conexión eléctrica.

Las abrazaderas u otros accesorios de puesta a tierra deberán ser aprobadas para uso general sin requerir protección o deberán estar protegidos contra daños materiales ordinarios como se indica a continuación:

a) Colocándolas en lugares donde no sea probable que sufran daños.

b) Encerrándolas en una cubierta de metal, madera u otro material de protección equivalente.

2.4 Selección e instalación del Electrodo

El electrodo es el componente del sistema de puesta a tierra que está en contacto directo con el suelo y proporciona el medio para botar o recoger cualquier tipo de fuga de corriente a tierra. El electrodo debe tener buena conductividad eléctrica y no corroerse dentro del suelo; el más usado es el cobre electrolítico de pureza 99.9%. El electrodo puede tomar diversas formas: barras verticales, conductores horizontales, placas, etc.

2.4.1 Electrodo vertical en pozo

Son las que más se aplican por el mínimo espacio que necesitan, se usa un electrodo simple tipo varilla de cobre (jabalina), siendo las medidas estándar, para su longitud L: 2.0, 2.5 y 3.0m , con un diámetro d: 0.025m y 0.013m (Fig 2.3), siendo su resistencia:

2.4.2 Electrodo horizontal en zanja

Se aplican poco, se emplea un electrodo simple de cobre tipo platina o un conductor desnudo (Fig. 2.4), su resistencia es:

Fig. 2.4 Electrodo horizontal

2.5 Medida de la resistencia de una puesta a tierra

Es la verificación de la capacidad de evacuación y dispersión de la corriente eléctrica en el suelo, a cargo de una puesta a tierra desconectada; las medidas se hacen utilizando un Telurómetro portátil de 3 ó 4 Bornes (Fig. 2.5). Se inyecta una corriente a través del electrodo de la puesta a tierra A y se mide el alza de potencial por el electrodo auxiliar de potencia P2, conocido el valor de la tensión y la corriente se obtiene la resistencia de la puesta a tierra.

Fig. 2.5 Medida de la resistencia de la puesta a tierra

La forma precisa de medir la resistencia a tierra, es colocando el electrodo auxiliar de potencia P2 a una distancia “d” (igual al doble de la longitud del electrodo A) y a una distancia “2d” al electrodo auxiliar de corriente B con respecto al electrodo de puesta a tierra A, en línea recta, para que el electrodo P2 esté fuera de las áreas de resistencia del electrodo A y B.

Siendo los valores de resistencia:

*Para grandes subestaciones, líneas de transmisión y estaciones de generación: 1

* Plantas industriales, edificios, grandes instalaciones comerciales: 1 - 5

* Para aplicaciones domésticas, un electrodo simple: 25

2.6 EXCAVACIONES Y RECARGA DE SALES SÓLIDAS

Durante la excavación, la tierra fina será separada de los conglomerados gruesos que no son reutilizables para el relleno, asimismo en caso de hallar tuberías, ductos o estructuras subterráneas, se procurará pasar lateralmente sin ocasionar daños; en caso de ser ductos eléctricos, en lo posible se deberá hacer un corrimiento de reubicación de las excavaciones.

A) Excavación y Preparación del Pozo

Para un Electrodo de 2.5 m(1) y 0.013 m(d) normalmente se prevee de hasta 2.8 m de profundidad y 1.0 m. de diámetro, en la boca dimensiones que permite el trabajo normal de dos peones en algo más de media jornada.

En suelos deleznable, se amplía la boca del pozo con una o dos grada laterales de 0.8 m de alto, para la fácil extracción del material; en caso necesario también se puede aplicar un empalizada similar a la de las excavaciones de pozos artesianos.

La preparación del lecho profundo consiste en verter, en el pozo una solución Salina de 25 Kg. De Na CI en 150 litros de agua (un cilindro), y esperar a que sea absorbido par luego espacir 15 Kg. De sal en grano en el fondo.

B. Excavación y Preparación de la Zanja

Las Pletinas de 3,0 m(L), 0.003 m(e ) x 0,04 m(a) teniendo doblada la extremidad emergente (0,5 m) para la conexión, se instalan en zanjas de (3,0 m) de longitud y (0,85 m) de profundidad que puede tener una boca de hasta (0,6 m) para una base de (0.5 m) trabajo que toma media jornada a dos peones.

Cuando el suelo es deleznable, la excavación se hace la talud natural, en ocasiones se habilitará empalizadas con travesaños. Cuando la cobertura húmeda de tierra fina natural no es muy gruesa, la profundidad de instalación puede disminuirse hasta (0.75 m), para aprovechar dicho estrato.

La preparación del suelo consiste en verter en la zanja, dos dosis de Solución Salina cada una de 25 kg. De NaCI en 150 litros de agua y esperar su filtración para luego esparcir 25 kg. En el fondo.

2.6.1 RELLENADO, TRATAMIENTO Y COLABORACION DEL ELECTRODO

El relleno se prepara mezclando en seco l atierra fina con la Bentonia; la tierra fina de procedencia externa, puede ser seca y fósil de cualquier lugar excepto de terreno de cultivo, porque es corrosivo y también ataca al Cobre, Además de significar un uso depredatorio que anula un área de (5m2) por cada pozo ejecutado.

A) Rellenado de Pozos y colocación del Electrodo Vertical

Se esparce lentamente la mezcla Tierra con bentonita con abundante agua de modo que se forme una argamasa.

El electrodo simple o con auxiliares, se ubica al centro del pozo; si es simple se le puede dejar para clavarlo al final.

A una altura de (1,2 m) desde el fondo, se vierte una dosis de solución salina esperando su absorción antes de esparcir 10 Kg. De sal en las paredes del pozo (collar de sal).

Continuando el relleno, a una altura de (2,3 m) desde el fondo se vierte una nueva dosis de solución salina y se espera su absorción antes de continuar con el relleno de acabado.

B)  Rellenado de Pozos y colocación del Electrodo Horizontal

Se esparce lentamente la mezcla Tierra + Bentonita con abundante agua de modo que se forme una argamasa.

A una altura de (0,2 m) desde el fondo, se coloca la Pletina y se continúa el rellenado.

A una altura de (0.5 m) desde el fondo se vierte una nueva dosis de Solución salina y se espera su absorción antes de continuar con el relleno de acabado.

En ambos casos la cobertura final se hace con la misma tierra del sitio para reproducir el aspecto externo, y/o preparar la base para la Caja de Registro a ser construida o bien colocada; se debe tener presente que al cabo de 24 horas, la superficie el área rellenada se hundirá (0,1 m), lo cual obliga a prever la cobertura en forma sobresaliente al nivel natural del suelo.

2.5 Métodos para la reducción de la resistencia eléctrica

2.5.1 Aumento del número de electrodos en paralelo

Al colocar varios electrodos en paralelo es una manera muy efectiva de bajar la resistencia. Pero, los electrodos enterrados no deben ser colocados muy cerca uno de otro, porque cada electrodo afecta la impedancia del circuito, por los efectos mutuos. Por eso se recomienda que la separación entre puestas a tierra debe ser por lo menos el doble del electrodo.

2.5.2 Aumento del diámetro del electrodo

La resistencia de un electrodo de sección circular se reduce al incrementarse su diámetro, sin embargo tiene un límite en el que ya no es recomendable aumentarlo debido a que el valor de la resistencia del terreno permanece prácticamente constante. Para un electrodo de 5/8” (1.6 cm) de diámetro, se quisiera incrementar su conductancia, se puede añadir helicoidales de cable 1/0 AWG, cuyo diámetro de espiras tendrá un diámetro de 18 cm, y la separación entre éstas sea de 20 cm, lográndose una, reducción de 30% de la resistencia; es decir, el diámetro del electrodo creció de 1.6 cm (5/8”) a 18 cm, lo que equivaldría a utilizar un electrodo de 7”.

2.5.3 Aumento de la longitud de penetración del electrodo

Aumentando la longitud de penetración del electrodo en el terreno es posible alcanzar capas más profundas, en el que se puede obtener una resistividad muy baja si el terreno presentara un mayor porcentaje de humedad o al contrario una resistividad .muy alta si el terreno fuera rocoso y pedregoso, que las presentadas en las capas superficiales.

2.5.4 Tratamiento químico electrolítico del terreno de los pozos

El tratamiento químico del suelo surge como un medio de mejorar y disminuir la resistividad del terreno, sin necesidad de utilizar gran cantidad de electrodos. Existen diversos tipos de tratamiento químico para reducir la resistencia de un pozo a tierra:

* Las sales puras (cloruro de sodio) no actúan como un buen electrolítico en estado seco, por lo que se le incorpora carbón vegetal con el fin de que este sirviera como absorbente de las sales disueltas y de la humedad.

* Las bentonitas molidas son sustancias minerales arcillosas que retienen las moléculas del agua, pero la pierden con mayor velocidad que con la que la absorben, debido al aumento de la temperatura ambiente. Al perder el agua, pierden conductividad y restan toda compactación, lo que deriva en la pérdida de contacto entre electrodo y el medio, elevándose la resistencia del pozo ostensiblemente. Una vez que la bentonita se ha armado, su capacidad de absorber nuevamente agua, es casi nula.

* El THOR-GEL, es un compuesto químico complejo, que se forma cuando se mezclan en el terreno las soluciones acuosas de sus 2 componentes. El compuesto químico resultante tiene naturaleza coloidal, y es especial para el tratamiento químico electrolítico de las puestas a tierra, este componente viene usándose mayormente por sus muy buenas resultados, debido a que posee sales concentradas de metales que neutralizan la corrosión de las sales incorporadas, como también aditivos para regular el PH y acidez de los suelos.

Este compuesto posee otra ventaja que al unirse en el terreno se forma un compuesto gelatinoso que le permite mantener una estabilidad, química y eléctrica por aproximadamente 4 años. El método de aplicación consiste en incorporar al pozo los electrolitos que aglutinados bajo la forma de un Gel, mejoren la conductibilidad de la tierra, y retengan la humedad en el pozo, por un período prolongado. De esta manera se garantiza una efectiva reducción de la resistencia eléctrica, y una estabilidad que no se vea afectada por las variaciones del clima. La aplicación del THOR-GEL es de 1 a 3 dosis por m3 según sea la resistividad natural del terreno y la resistencia final deseada, ver la Tabla 2.5.

Funcionamiento de una puesta a tierra

Conducen en forma permanente e inofensiva, a través de su resistencia de dispersión, pequeñas corrientes de distinto origen (carga estática, fuga de aislamiento, etc); y conducen en forma ocasional durante muy cortos períodos, grandes corrientes, por fallas del aislamiento o descarga atmosférica.

Inspección y mantenimiento del pozo a tierra

Las inspecciones se realizan anualmente, con el fin de comprobar la resistencia y las conexiones, esta labor debe ser efectuada en verano o en tiempo de sequía con el fin de evaluarlas en el momento más crítico del año por falta de humedad. El mantenimiento periódico debe realizarse cada 4 años incorporando un nuevo tratamiento con THOR-GEL, este tratamiento es preventivo y no correctivo.

Proceso de diseño de Pozo a Tierra

CONCLUSIONES

 Para la instalación de una puesta a tierra, se estudia él comportamiento del suelo como conductor eléctrico, a partir de su composición mineralizada y sus contenidos de sales y humedad; incluyendo las Tablas Referenciales que ayudan a una identificación preliminar de su Resistividad.

 Para cualquier tipo de suelo estratificado, el método de caída de potencial, es la más recomendable por su sencillez, buena resolución y mínimo error.

 Para verificar la medida de la resistencia de la puesta a tierra se debe realizar otra medida con diferentes distancias para los circuitos (I) y (V), donde la mayor resistencia obtenida será reconocida y aceptada como referencial, a menos que se haga una tercera medida que dé un mayor valor promedio.

 Las condiciones ambientales pueden deteriorar la puesta a tierra con el tiempo, por lo que se debe, monitorear de vez en cuando para verificar su estado y cerciorarse de que se tiene el valor de resistencia de puesta a tierra deseado.

Asimismo las condiciones ambientales modifican el valor de la resistencia de la puesta a tierra, dependiendo de la estación del año en que se mida.

 La profundidad a la que se entierra los electrodos de prueba para medir la puesta a tierra, no afecta el resultado de la medición. De lo que hay que cerciorarse es deque dichos electrodos hagan buen contacto con el suelo, si es necesario humedeciendo la zona.

Bibliografía

Seguridad en el Laboratorio

Páginas Web

• Manual de seguridad en el Laboratorio de la Universidad de Alcalá - España http://www.uah.es

• Servicio de Prevención de Riesgos Laborales. Universidad Politécnica de Valencia.

http://www.sprl.upv.es

• Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT).
  http://www.mtas.es/insht

• Occupational Health and Safety. GHT Division. Educative Billboard -Prevention Magazine. http://www.saludocupacionalenespaol.com/

• NIOSH. National Institute for Occupational Safety and Health.

http://www.cdc.gov/niosh/topics/emf/

Pozo a tierra

Libros

• Teoría de campos electromagnéticos Arturo Talledo

• Ingeniería de Puestas a Tierra Miguel de la Vega Ortega

• Código Nacional de Electricidad Ministerio de Energía y Minas

Páginas Web

• Luz del Sur www.luzdelsur.com.pe

• Procobre Perú www.procobreperu.org

• Procobre Bolivia www.procobrebolivia.org

Fig. 1.- Relación entre intensidad y resistencia.

Fig. 2.- Recorrido de la corriente por el cuerpo humano.

Fig. 3.- Lesiones más frecuentes producidas por la electricidad.

Tabla 1.- Efectos fisiológicos directos de la electricidad.

Tabla 2.- Efectos de la corriente eléctrica.

Fig. 3.- Clases de instalaciones eléctricas según el valor nominal de la tensión

Disponer de un cuadro general, preferiblemente en cada unidad de laboratorio, con diferenciales y automáticos.

Disponer de interruptor diferencial adecuado, toma de tierra eficaz e interruptor automático de tensión (magnetotérmico)

Disponer de líneas específicas para los equipos de alto consumo.

Distribuir con protección (automático omnipolar) en cabeza de derivación.

Instalar la fuerza y la iluminación por separado, con interruptores.

Emplear instalaciones entubadas rígidas (> 750 V)

Aplicación del código de colores y grosores.

No emplear de modo permanente alargaderas y multiconectores (ladrones)

Usar circuitos específicos para aparatos especiales.

En áreas especiales (como los laboratorios de prácticas) emplear bajo voltaje (24 V), estancos, tapas, etc.

Aumentar la seguridad en los trabajos con inflamables.

Efectuar el mantenimiento adecuado y realizar inspecciones y comprobaciones periódicas.

Considere las siguientes indicaciones para vigilar el seguro y correcto funcionamiento de las instalaciones y equipos eléctricos:

Diseño seguro de las instalaciones.

Utilización de equipos de acuerdo a las instrucciones señaladas.

Mantenimiento correcto y reparaciones.

Modificaciones según normas y personal especializado.

Selección de equipo y ambiente apropiado.

Buenas prácticas en la instalación.

Conexiones a tierra correctas.

Equipos de desconexión automática operativos.

Manipular la instalación eléctrica si no está autorizado o no tiene formación específica.

Desconectar los equipos tirando de los cables.

Conectar cables sin clavija homologada.

Utilizar aparatos eléctricos con las manos o los pies húmedos.

Utilizar herramientas eléctricas mojadas.

Puentear las protecciones: interruptores diferenciales, magnetotérmicos, etc.

Acceder a recintos de servicio y envolventes de material eléctrico salvo que esté autorizado para ello.

1. Abrir con corte visible todas las fuentes de tensión mediante interruptores y seleccionadores.

2. Enclavar o bloquear, si es posible, todos los dispositivos de corte y señalización en el mando de éstos.

3. Comprobar la ausencia de tensión.

4. Poner a tierra y en cortocircuito todas las posibles fuentes de tensión.

5. Delimitar la zona de trabajo mediante la señalización adecuada.

Si una persona ha sufrido alguna descarga eléctrica:

1.- Corte la tensión, si es posible.

2.- Aparte a la persona de la fuente utilizando elementos aislantes: pértigas, maderas, guantes aislantes, etc. ya que la persona electrocutada es un conductor eléctrico mientras está pasando por ella la corriente.

3.- Si la persona accidentada está pegada al conductor, cortar éste con una herramienta de mango aislante.

4.- Avise a las personas más próximas o encargadas del laboratorio para iniciar las actuaciones de emergencia pertinentes.

RELLENANDO LOS POZOS

INSTALANDO CAJA DE REGISTRO

MIDIENDO LA RESISTENCIA