ELECTRODO/JABALINA DE ALEACIÓN DE ZINC. Para Puesta a Tierra

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María José Villanueva Cortés
hace 7 años
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1 ELECTRODO/JABALINA DE ALEACIÓN DE ZINC Para Puesta a Tierra

2 Electrodo especial de Aleación de Zinc SERTEC para mejorar la vida de las Tomas de Tierra eléctricas y electrónicas Por qué un electrodo especial? Es esencial y de obligado cumplimiento según los reglamentos electrotécnicos, tener en cada instalación eléctrica una toma de tierra eficaz y de un valor constante o por debajo de 10 ohmios, para garantizar la seguridad de las personas y de los equipos de la instalación eléctrica. Las instalaciones eléctricas pueden generar periódicamente fugas de corrientes en función de la vida útil de cada equipo eléctrico, cuando ocurre un cortocircuito en un aparato eléctrico, motor o equipo electrónico, etc. La instalación de cables de tierras, se encarga de transportar las corrientes de fuga peligrosas a la toma de tierra y al ser reconocida esta fuga por el diferencial eléctrico se accionará y pondrá en seguridad a los equipos averiados, a la instalación y a las personas. Las jabalinas comercialmente ofrecidas como de cobre hoy en el mercado, son en realidad, barras con alma de acero y un pequeño revestimiento de cobre. Este revestimiento, de solo micras de espesor, y el núcleo de acero, sufren rápidamente los efectos de la corrosión por efecto electrolítico y par galvánico por la agresión de la combinación de minerales y humedad de la propia tierra física. La jabalina observada en la foto, tiene menos de 3 años de instalación. Se puede apreciar la corrosión sobre el material, que reduce la vida útil del electrodo y aumenta peligrosamente el valor de la resistencia de la toma de tierra aumentando las tensiones de paso en caso de fuga de corriente, al retrasar la fuga de la misma por el electrodo de tierra al ser más alta la resistencia de la puesta a tierra, poniendo en peligro las personas y creando ruidos y armónicos en las instalaciones. Bajo estas condiciones SERTEC, ha diseñado una solución a este problema: SERTEC presenta, una innovación en el campo de la seguridad eléctrica aplicado en los sistemas de aterramiento: ELECTRODOS ESPECIALES DE ALEACION DE ZINC PARA MEJORAR LAS TOMAS DE TIERRA ELECTRICAS fabricados principalmente en Zinc, cobre y silicio. Por qué la utilización de Aleación de Zinc para puesta a Tierra? El zinc se utiliza, de manera convencional, como electrodo de sacrificio, en la cual su característica principal es la disminución de su masa, sin alterar sus cualidades eléctricas. La utilización en cantidad y calidad adecuada de estas jabalinas, con relación a los agentes externos (resistividad del terreno, humedad, salinidad, ph, sulfatos, etc), garantiza la vida útil del sistema de entre 20 a 25 años. 1

3 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Las jabalinas/electrodos de aleación de zinc para puesta a tierra, están compuestas principalmente de Zinc y restante por Cobre, Silicio, Plata y Aluminio. Están provistas con roscas de extensión, grampa de paso de conductor principal y orificios de conexión para derivaciones. Presentación: Jabalinas de aleación de zinc, de 1150mm de longitud y 16mm de diámetro, con sus Accesorios. Duración media del sistema de protección de tierras con jabalinas de zinc: 20 años. Se comercializa en forma de jabalina, y sobre pedido en forma de placa. Las recientes normas obligan a la instalación de puestas a tierra con conductor de acero galvanizado (o cobre aislado) y jabalinas/electrodos de Aleación Zinc en refinerías y parques de tanques de almacenamiento de combustibles. Estas consideraciones técnicas son extensibles a instalaciones como gasolineras, plantas químicas, etc. Protege el Medio Ambiente. Declaración del Fabricante SERTEC S.R.L. que no Daña el Medio Ambiente La aleación de zinc como material en sistema de puesta a tierra es excelente; actualmente hemos desarrollado Sistemas de Puestas a Tierra con jabalinas de Zinc y conductor de acero galvanizado, obteniendo resultados fabulosos, debido a las propiedades ya mencionadas del Zinc. Los Electrodos de aleación de Zinc han sido diseñados para sistemas de puesta a tierra de altas prestaciones, especialmente para puestas a tierra profundas, en terrenos pantanosos, con niveles freáticos altos (zonas deltaicas) e incluso en aguas muy agresivas (ambientes marinos o directamente en agua de mar) para instalaciones eléctricas de alta y baja tensión, pararrayos y equipamientos informáticos o robótica. PRINCIPALES VENTAJAS Del sistema de protección con eletrodos de aleación de Zinc para puesta a tierra Las jabalinas de aleación de zinc son realmente eficaces y efectivas en suelos de resistencia baja, media y alta, por lo que las limitaciones para su utilización son casi nulas. Mayor volumen de dispersión y buena intimación con el Terreno. Fácil manipulación, fácil instalación por cualquier usuario y no requieren de herramienta especial. No provoca problemas de interferencia ni polarización. Aleación no magnética. Bajo costo de mantenimiento. Permite obtener una distribución de corriente uniforme y eficaz. Menor costo de instalación en comparación con sistemas convencionales. 2

4 Cálculo de Duración de Electrodos de Aleación de Zinc Para este cálculo, necesitamos conocer las propiedades físicas y electroquímicas del zinc. Metal Capacidad Corriente teórica (A-año/kg) Rendimiento % Factor Utilizacion % Zinc (Zn) Aluminio (Al) Magnesio (Mg) Un factor importante que se debe tener en cuenta es la duración o vida de las jabalinas de zinc. La duración para cada valor de intensidad de corriente será una función del peso de la jabalina (ley de Faraday) y no del número de jabalinas que se coloquen. Si se conoce la intensidad que es capaz de suministrar una jabalina y su peso (kg), teniendo en cuenta su capacidad de corriente calculada teóricamente (del cuadro anterior) así como su rendimiento y su factor de utilización, se puede calcular fácilmente su duración. El factor de utilización puede ser de 85%, ya que, cuando una jabalina se ha consumido en este porcentaje, debe sustituirse, pues el material que queda es insuficiente para mantener un porcentaje adecuado de la intensidad de corriente que inicialmente era capaz de suministrar. Conociendo estos valores, podemos calcular la duración de las jabalinas de zinc, y la cantidad necesaria. Duración= capacidad peso rendimiento Factor de de corriente (A-año/kg) x jabalina (kg) x (%) x utilización intensidad (A) 3

5 Comparativo de electrodos de Aleación de Zinc con electrodos de Acero Cobrizado La alta efectividad en la duración de los electrodos de aleación de zinc, frente a dos tipos de electrodos de acero cobrizado de 200 micras (Estándar de uso Americano) y 12 micras (Estándar Normal). Esta comparación, está dada por el volumen de material disponible para el drenaje de las corrientes a tierra, durante la presencia de transitorios en la línea, drenaje de inducciones a chasis o descargas directas del sistema por contacto directo. Para esta comparación, utilizaremos la siguiente fórmula: Vu = π x ((Re) 2 (Ri) 2 ) x h Donde: - V u = Volumen útil - R e = Radio exterior - R i = Radio interior - H = Altura Con estos valores, obtenemos los volúmenes útiles (mm3): Electrodo de aleación de Zinc Electrodo de Acero Cobrizado Electrodo de Acero Cobrizado maciza (16mm) (200 micras) (12 micras) mm mm mm 3 Con estos datos, se obtienen la relación entre volúmenes: Electrodo de aleación de Zinc Electrodo de Acero Cobrizado Electrodo de Acero Cobrizado maciza (16mm) (200 micras) (12 micras) 100 % 10 % 0.63% Consideraciones - El electrodo de aleación de zinc es de 1150mm de largo y 16mm de diámetro. - El electrodo de acero cobrizado de 200 micras, es de 2400mm de largo y núcleo de acero de 16mm de diámetro. - El electrodo de acero cobrizado de 12 micras, es de 2400mm de largo y núcleo de acero de 16mm de diámetro. - Basándonos en sistemas de tierras existentes, los electrodos cobrizados de 12 micras pierden su efectividad en un tiempo de 1.5 a 3 años de instaladas, dependiendo del suelo. Conclusiones Según los datos obtenidos, la mayor cantidad de material disponible para la disipación, en condiciones iguales de suelo (rocoso, arenoso, arcilloso, etc), hacen que los electrodos de aleación de zinc sean eficientes en todos estos escenarios, con costos de mantenimiento ínfimos. Además, estos datos nos sirven para garantizar que un electrodo de aleación de zinc puede reemplazar de entre 6 a 12 electrodos de acero cobrizado, dependiendo de las condiciones del terreno. Permite además sustituir un electrodo de grafito y sistema de electrodo químico por un electrodo de aleación de zinc. Otra aplicación útil, es como protección catódica en sistemas de tomas de tierra convencionales existentes o a construir, ya que el zinc, al estar interconectado al sistema cobre-hierro, protege el hierro de una degradación prematura frente a los agentes externos. Para esta aplicación se recomienda utilizar una jabalina de aleación especial de Zinc, por cada 3 jabalinas/electrodos de alma de acero, con micras de cobre, en forma intercalada. 4

6 FABRICA DE JABALINAS/ELECTRODOS DE ALEACION DE ZINC PARA PUESTA A TIERRA PARARRAYOS DESIONIZADORES DE CARGA ELECTROSTATICA (595) (595) sertec@sertec.com.py

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