El secreto es clavar el perno de puesta a tierra. Cómo hacer conexión a tierra en una casa, cabaña, en el campo. Ventajas del sistema modular de varillas de puesta a tierra

O una casa de campo siempre está asociada con una gran cantidad de trabajo eléctrico. En esta gama de tareas, junto con el suministro de energía a la casa, la instalación de equipos de distribución y protección, el tendido de líneas internas, un sistema de puesta a tierra planificado y ejecutado de manera competente no es menos importante. Lamentablemente, al realizar la "autoconstrucción" los propietarios inexpertos muchas veces se olvidan de este momento o incluso lo ignoran deliberadamente, intentando conseguir algún tipo de falso ahorro en dinero y costes laborales.

Mientras tanto, el sistema de puesta a tierra es extremadamente importante: puede prevenir muchos problemas que pueden tener consecuencias muy tristes o incluso trágicas. De acuerdo con las reglas existentes, los especialistas en redes eléctricas no conectarán la casa a la línea eléctrica si este sistema no está en la casa o si no cumple con los requisitos necesarios. Y el propietario, de una forma u otra, tendrá que decidir cómo hacer la puesta a tierra en el país.

En los edificios urbanos modernos, el circuito de tierra debe proporcionarse incluso en la etapa de diseño del edificio y sus comunicaciones internas. El propietario de la vivienda privada tendrá que decidir este problema él mismo: invitar a especialistas o intentar hacer todo con sus propias manos. No tenga miedo, todo esto es una tarea completamente realizable.

¿Para qué sirve un bucle de tierra?

Para comprender la importancia de la conexión a tierra, los conceptos básicos del curso de física de la escuela son suficientes.

La gran mayoría de las casas particulares están alimentadas por una red de corriente alterna monofásica de 220 voltios. El circuito eléctrico necesario para el funcionamiento de todos los dispositivos o instalaciones lo proporciona la presencia de dos conductores, de hecho, un cable de fase y uno neutro.

El diseño de todos los aparatos eléctricos, herramientas, electrodomésticos y otros aparatos prevé elementos de aislamiento y dispositivos de protección que deben evitar que entre voltaje en las carcasas conductoras. Sin embargo, la probabilidad de tal fenómeno nunca se excluye: el aislamiento puede ser una descarga, quemarse debido a contactos no confiables que provocan chispas en las conexiones de cables, los elementos del circuito pueden fallar, etc. En este caso, el voltaje de fase puede llegar al dispositivo caso, tocar que se vuelve extremadamente peligroso para los humanos.

Las situaciones plantean un peligro particular si, junto a un dispositivo defectuoso, hay objetos metálicos que tienen la llamada conexión a tierra natural: tuberías de calefacción, tuberías de agua o gas, elementos de refuerzo abiertos de estructuras de edificios y tp... Al menor toque, la cadena puede cerrarse, y una corriente mortal pasará a través del cuerpo humano hacia un potencial más bajo. Situaciones similares no son menos peligrosas si una persona se para descalza o con zapatos mojados sobre un suelo o suelo húmedo; también existen todos los requisitos previos para cerrar el circuito de CA desde la caja del dispositivo.

Una de las propiedades pronunciadas de una corriente eléctrica es que definitivamente elegirá un conductor con una resistencia mínima. Esto significa que es necesario crear de antemano una línea con una resistencia mínima y potencial cero, a lo largo de la cual, en caso de una falla en la caja, la tensión se desviará de manera segura.

La resistencia del cuerpo humano es un valor variable, dependiendo de las características individuales e incluso del estado temporal de una persona. En la práctica de la ingeniería eléctrica, este valor se suele tomar como 1000 ohmios (1 kOhmio). Por lo tanto, la resistencia del bucle de tierra debe ser muchas veces menor. Existe un complejo sistema de cálculos, pero suelen operar con valores de 30 ohmios para la red eléctrica doméstica de una vivienda particular y 10 ohmios en el caso de que también se utilice la puesta a tierra como protección contra rayos.

Se puede objetar que todos los problemas se pueden resolver instalando dispositivos de protección especiales (RCD). Pero la conexión a tierra también es una necesidad para un funcionamiento correcto. Si aparece la más mínima fuga de corriente, el circuito se cerrará casi instantáneamente y el dispositivo funcionará, desconectando la sección peligrosa de la red eléctrica doméstica.

Algunos propietarios opinan que es suficiente usar tuberías de agua o calefacción para la conexión a tierra. Es extremadamente peligroso y absolutamente no fidedigno... Primero, es imposible garantizar una eliminación efectiva de la tensión: las tuberías pueden estar muy oxidadas y no tener un contacto suficientemente bueno con el suelo, y además, a menudo tienen áreas plásticas. No se excluye la descarga eléctrica al tocarlos en caso de una falla en el suministro de energía a la caja, y los vecinos también pueden estar expuestos a tal peligro.

La mayoría de los aparatos eléctricos modernos están equipados inmediatamente con un cable de alimentación de tres clavijas. También se deben instalar enchufes apropiados al realizar trabajos de cableado en la casa. (En su lugar, algunos aparatos eléctricos más antiguos tienen un terminal de tierra en el cuerpo).

Hay un "pinout" de color estrictamente definido de los cables: el cable azul es definitivamente "cero", la fase puede tener diferentes colores, de blanco a negro, y el cable de tierra es siempre amarillo-verde.

Y ahora, sabiendo esto, algunos propietarios "sabios", que quieren ahorrar dinero en actualizar el cableado y organizar una conexión a tierra completa, simplemente hacen puentes en los enchufes entre el contacto cero y el contacto de conexión a tierra. Sin embargo, al hacer esto, no resuelven el problema, sino que lo exacerban. Bajo ciertas condiciones, por ejemplo, con un desgaste o mal contacto de un cero de trabajo en alguna sección del circuito, o con un cambio de fase accidental, aparecerá un potencial de fase en la caja del instrumento, y esto puede suceder en el lugar más inesperado. de la casa. El peligro de descarga eléctrica aumenta muchas veces en tal situación.

La conexión a tierra es una protección confiable contra muchos problemas

La conclusión de todo lo anterior es que la conexión a tierra es un elemento estructural indispensable de una red eléctrica doméstica. Inmediatamente realiza las funciones:

• Disipe eficazmente las fugas de voltaje de las partes conductoras, tocándolas que pueden causar descargas eléctricas.
• Ecualización potencial en todos los objetos de la casa, por ejemplo, electrodomésticos conectados a tierra y tuberías de calefacción, suministro de agua, suministro de gas.
• Asegurar el correcto funcionamiento de todos los sistemas instalados y dispositivos de seguridad: fusibles.
• La conexión a tierra también es importante para evitar la acumulación de carga estática en las cajas de los electrodomésticos.
• Es de particular importancia para la electrónica moderna, especialmente la tecnología informática. Por ejemplo, el funcionamiento de fuentes de alimentación conmutadas para ordenadores suele ir acompañado de inducción de tensión en el caso de las unidades del sistema. Cualquier descarga puede provocar fallas en los elementos electrónicos, mal funcionamiento, pérdida de información.

Ahora que se ha explicado la importancia del sistema de puesta a tierra, puede pasar a la cuestión de cómo hacerlo en una casa privada por su cuenta.

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¿Cuáles son los sistemas de puesta a tierra en casas particulares?

Por lo tanto, un sistema de puesta a tierra bien ejecutado debe proporcionar un contacto confiable con potencial de tierra cero y con la menor resistencia posible del circuito creado. Pero, grunt -gramounta discordia: sus diferentes tipos son muy diferentes entre sí en resistividad:

Tipo de suelo	resistividad del suelo (Ohm × m)
Arena (al nivel del agua subterránea por debajo de 5 m)	1000
Arena (cuando el nivel freático es superior a 5 m)	500
Suelo fértil (suelo negro)	200
Franco arenoso húmedo	150
Franco semiduro o forestal	100
Arcilla cretácea o semidura	60
Esquisto de grafito, marga arcillosa	50
Marga plástica	30
Arcilla plástica o turba	20
Acuíferos subterráneos	de 5 a 50

Es obvio que las capas que tienen la resistividad más baja se encuentran, por regla general, a una profundidad considerable. Pero incluso al profundizar el electrodo, los resultados obtenidos pueden no ser suficientes. Este problema se resuelve de varias maneras, desde aumentar la profundidad de instalación de los electrodos de clavija, hasta aumentar su número, la distancia entre ellos o el área total de contacto con el suelo. En la práctica, se utilizan con mayor frecuencia varios esquemas básicos:

• Esquema "a": instalación de un circuito cerrado de metal empotrado alrededor del perímetro de la casa. Como opción, clavijas martilladas superficialmente conectadas en un anillo por un bus.

En la construcción de cabañas de verano, se usa con poca frecuencia debido al gran volumen de movimiento de tierras o debido a las peculiaridades de la ubicación de los edificios en el sitio.

• El esquema "b" es quizás el más popular entre los propietarios de viviendas suburbanas. Tres o más electrodos de paleta moderadamente enterrados conectados por un solo bus: este diseño es fácil de hacer por su cuenta, incluso en un espacio reducido.
• El diagrama "c" muestra la conexión a tierra con un electrodo instalado a gran profundidad. A veces, se organiza un sistema similar incluso en el sótano de un edificio. El esquema es conveniente, pero no siempre factible: es casi imposible implementarlo en suelos rocosos. Además, para un sistema de conexión a tierra de este tipo, debe usar electrodos especiales; hablaremos de ello a continuación.
• El esquema "d" es bastante conveniente, pero solo si se pensó en la etapa de diseño de la casa, pero se hizo durante el vertido de los cimientos. Sería extremadamente poco rentable darle vida en un edificio terminado.

Entonces, la forma más sencilla es implementar los esquemas "b" o, si es posible, "c" con un costo mínimo.

Conexión a tierra con piezas metálicas caseras.

Para hacer un sistema de puesta a tierra de este tipo, necesitará perfiles metálicos, una máquina de soldar, herramientas para movimiento de tierras, un mazo. En algunos casos, con suelos densos difíciles, puede ser necesario un taladro manual.

Esquemáticamente, este sistema se ve así:

Localización los electrodos enterrados se seleccionan de modo que sea más conveniente llevar el bus de puesta a tierra al cuadro de distribución. La distancia óptima desde casa es de 3-6 metros. Los límites permitidos no están más cerca de un metro ni más de diez.

Las dimensiones indicadas en el diagrama no son en modo alguno una especie de dogma. Entonces, el lado del triángulo puede tener hasta tres metros de largo, y la profundidad de clavar el pasador puede ser algo menor: 2.0 ÷ 2.5 m. El número de electrodos también puede variar: si el suelo es plano y no es posible conducir los pines a una gran profundidad, puede aumentar su número.

Es un buen consejo ponerse en contacto con su compañía eléctrica local con anticipación para obtener recomendaciones sobre cómo implementar un bucle de tierra. Estos especialistas probablemente hayan pensado y probado bien los esquemas en esta región. Además, podrán ayudar a calcular las dimensiones y, en función de la carga planificada de la red eléctrica doméstica, esto también es importante.

¿Qué pueden servir como electrodos? Para estos fines, se usa con mayor frecuencia una esquina de acero con un estante de 50 × 50 mm y un grosor de al menos 4 ÷ 5 mm. Se pueden utilizar tubos, preferiblemente galvanizados con un espesor de pared de al menos 3,5 mm. Se puede tomar una banda de acero con un área de sección transversal de aproximadamente 48 mm² (12 × 4), pero es más difícil clavarla verticalmente en el suelo. Si se decide utilizar una barra de acero, luego luegoes mejor llevar galvanizado, con un diámetro de al menos 10 mm.

Para atar los pasadores en un contorno, utilice una tira de 40 × 4 mm o una varilla de alambre de 12-14 mm. El mismo material es adecuado para colocar el bus de tierra hasta el punto de su entrada a la casa.

• Entonces, inicialmente, el marcado se realiza en el lugar seleccionado.

• Entonces es aconsejable abrir un pequeño pozo de la forma planificada a una profundidad de 1 metro. La profundidad mínima es de 0,5 m. Al mismo tiempo, se está cavando una zanja a la misma profundidad: un bus de conexión a tierra lo recorrerá desde el circuito hasta la base de la casa.

• La tarea se puede simplificar un poco cavando no un pozo de cimentación sólida, sino solo zanjas a lo largo del perímetro del contorno creado. Lo principal es que su ancho permite la conducción libre de electrodos y trabajos de soldadura.

• Prepare electrodos de la longitud requerida. El borde con el que se clavarán en el suelo debe afilarse con una amoladora, cortándolo en ángulo. El metal debe estar limpio, sin pintar.

• En los lugares designados, los electrodos se clavan en el suelo con un mazo o un martillo eléctrico. Están enterrados de modo que en el pozo de cimentación (zanja) sobresalgan unos 200 mm por encima del nivel de la superficie.

• Una vez que todos los electrodos están obstruidos, se unen con un bus común (conexión a tierra horizontal) hecho de una tira de metal de 40 × 4 mm. Aquí solo es aplicable la soldadura, aunque puede encontrar recomendaciones para hacer con una conexión atornillada. No, para garantizar una conexión a tierra confiable y duradera, este fleje debe soldarse: el contacto roscado ubicado bajo tierra se oxidará rápidamente y la resistencia del lazo aumentará drásticamente.

• Ahora puede ejecutar el autobús desde la misma franja hasta los cimientos de la casa. La barra colectora se suelda en uno de los electrodos obstruidos y se coloca en una zanja, luego ingresa al sótano del edificio.
• El neumático está unido a la base. No se muestra en la figura, pero es aconsejable proporcionar una ligera curva delante del punto de fijación, así llamado Joroba de compensaciónpara compensar la expansión lineal del metal durante los cambios de temperatura. Al final de la tira, se suelda un perno con una rosca M10. Se le conectará un terminal de cobre con un cable de tierra, que irá al tablero de distribución.

• Para pasar el cable a través de la pared o de la base, se perfora un orificio y se inserta una funda de plástico en él. Se utiliza alambre de cobre, con una sección transversal de 16 o 25 mm² (es mejor verificar este parámetro con especialistas con anticipación). También es mejor utilizar tuercas y arandelas de cobre para la conexión.

• A veces actúan de manera diferente: se suelda un pasador de acero largo al autobús para que atraviese la pared de la casa, también a través de la manga. En este caso, la parte terminal estará en la habitación y será menos susceptible a la oxidación bajo la influencia de alta humedad.

Placa de distribución de bronce para cables de tierra

• El cable de tierra está conectado al cuadro de distribución eléctrica. Para una mayor "distribución", lo mejor es utilizar una placa especial hecha de bronce electrotécnico: todos los cables de tierra que van a los puntos de consumo estarán conectados a ella.

No debe apresurarse a llenar inmediatamente el contorno montado con tierra.

- Se recomienda, en primer lugar, capturarlo en una fotografía con referencia a los objetos terrestres estacionarios circundantes; esto puede ser necesario para realizar cambios en la documentación del diseño, así como para llevar a cabo actividades de control y verificación en el futuro.

- En segundo lugar, es necesario verificar la resistencia del circuito resultante. Para estos fines, es mejor invitar a especialistas de la organización de suministro de energía, especialmente porque su llamada, de una forma u otra, será necesaria para obtener los permisos.

Si los resultados de la prueba muestran que la resistencia es alta, será necesario agregar uno o más electrodos verticales. A veces, antes de comprobar, también hacen trucos, regando abundantemente los lugares alrededor de las esquinas clavados en el suelo con una solución saturada de sal de mesa común. Esto sin duda mejorará el rendimiento, sin embargo, no olvide que la sal activa la corrosión del metal.

Por cierto, si es imposible martillar en las esquinas, entonces recurren a perforar pozos a la profundidad requerida. Después de instalar los electrodos, se rellenan con la máxima densidad posible con suelo arcilloso, en el que también se mezclan con sal.

Una vez comprobado el rendimiento del bucle de tierra, es necesario tratar las costuras soldadas con un compuesto anticorrosión. Lo mismo se puede hacer con el autobús que va al edificio. Luego, después de que la masilla se haya secado, el pozo de cimentación y las zanjas se cubren con tierra. Debe ser homogéneo, sin basura y libre de piedras trituradas. Luego, el sitio de llenado se compacta cuidadosamente.

Video: instalación de un bucle de puesta a tierra usando una esquina de metal.

Usando kits prefabricados

Los kits prefabricados listos para usar son muy convenientes para organizar la puesta a tierra en el país. Son un conjunto de pasadores con acoplamientos que permiten aumentar la profundidad de inmersión en el suelo a medida que se conduce.

Este sistema de puesta a tierra prevé la instalación de un electrodo de clavija, pero a gran profundidad, desde 6 e incluso hasta 15 metros.

El kit suele incluir:

• Pasadores de acero de 1500 mm de longitud con superficie galvanizada o cobreada, o de acero inoxidable. El diámetro de la pieza puede diferir en diferentes juegos, de 14 a 18 mm.

• Para su conexión, están equipados con acoplamientos roscados, y para la comodidad de la penetración a través del suelo, se incluye una punta de acero en el kit.

En algunos kits, los acoplamientos no están roscados, pero ajuste a presión... En este caso, un extremo de la clavija de conexión a tierra se estrecha por forjado y tiene una superficie estriada. Bajo impacto, se realiza una fuerte conexión y se logra un contacto eléctrico confiable entre las varillas.

• Para transmitir el impacto, se proporciona una boquilla especial (taco) de acero de alta resistencia, que no se deformará con el impacto del martillo.

Nagel: una boquilla que transmitirá la fuerza de impacto del martillo

• En algunos kits, se proporciona un adaptador especial, que le permite utilizar un potente taladro percutor como herramienta de conducción.

Para instalar un sistema de puesta a tierra de este tipo, también es aconsejable cavar un pequeño pozo de hasta un metro de profundidad y del mismo diámetro, aunque algunos incluso prefieren la colocación al aire libre.

Los pasadores se introducen secuencialmente con la acumulación hasta la profundidad deseada.

Entonces a la izquierda en la superficie sección (unos 200 mm), se coloca un clip de contacto de latón.

Se inserta en él un bus conductor hecho de una tira de metal o inmediatamente un cable de conexión a tierra con una sección transversal de 25 sq. mm. Para la conexión a la tira de acero, se proporciona una junta especial, que no permite el contacto electroquímico entre la varilla poco profunda y el acero (zinc). En el futuro, el bus o cable se lleva a la casa y se conecta al cuadro de distribución de la misma manera que se describe anteriormente.

Vídeo: accionamiento manual de electrodos de clavija

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¿Qué tipo de revestimiento de varilla elegir: galvanizado o cobreado?

• Desde el punto de vista económico, el galvanizado con capa fina (de 5 a 30 micrones) es más rentable. Estos pines no temen daños mecánicos durante la instalación, incluso los rasguños profundos que quedan no afectan el grado de protección de la plancha. Sin embargo, el zinc es un metal bastante activo y, en defensa del hierro, se oxida. Con el tiempo, cuando toda la capa de zinc ha reaccionado, el hierro permanece desprotegido y rápidamente es "devorado" por la corrosión. La vida útil de dichos elementos no suele superar los 15 años. Hacer el recubrimiento de zinc más grueso cuesta mucho dinero.

• El cobre, en cambio, sin entrar en reacciones, protege al hierro que cierra, que es más activo desde el punto de vista químico. Dichos electrodos pueden servir durante mucho tiempo sin sacrificar la eficiencia, por ejemplo, el fabricante garantiza su seguridad en suelos arcillosos hasta por 100 años. Pero durante la instalación, se debe tener cuidado: en los lugares donde la capa de cobre está dañada, lo más probable es que aparezca un área de corrosión. Para reducir la probabilidad de que esto suceda, la capa de revestimiento de cobre se hace lo suficientemente gruesa, hasta 200 micrones, por lo que estos pasadores son mucho más costosos que los galvanizados convencionales.

¿Cuáles son las ventajas generales de un kit de sistema de puesta a tierra de este tipo con un electrodo profundamente colocado?

• La instalación no es particularmente difícil. No se requieren movimientos de tierra voluminosos, no se necesita una máquina de soldar, todo se hace con herramientas comunes que se encuentran en cada hogar.
• El sistema es muy compacto, se puede colocar en un pequeño parche o incluso en el sótano de una casa.
• Si se utilizan electrodos de cobre, la vida útil de dicha conexión a tierra se calculará en varias decenas de años.
• Gracias a un buen contacto con el suelo, se consigue una mínima resistencia eléctrica. Además, la eficiencia del sistema prácticamente no se ve afectada por las condiciones estacionales. El nivel de congelación del suelo no representa más del 10% de la longitud del electrodo y las temperaturas invernales no pueden afectar negativamente la conductividad de ninguna manera.

Por supuesto, existen algunos inconvenientes:

• Este tipo de conexión a tierra no se puede implementar en suelos pedregosos; lo más probable es que no sea posible conducir los electrodos a la profundidad requerida.
• Quizás alguien se asuste por el precio del kit. Sin embargo, esta es una pregunta desde no es barato, ya que el metal laminado de alta calidad para un esquema de puesta a tierra convencional tampoco es barato. Si también agregamos la duración de la operación, la simplicidad y velocidad de instalación, la ausencia de la necesidad de una herramienta especializada, entonces, muy posiblemente, tal enfoque para resolver el problema de la conexión a tierra puede parecer aún más prometedor desde el punto de vista. de la economía.

Video: cómo hacer una conexión a tierra en una casa de campo usando un sistema de pines modular

Es una varilla trefilada de acero con un diámetro de 14 mm y una longitud de 1,5 metros, revestida por el método de deposición electrolítica (electrólisis) con cobre de 99,9% de pureza, que forma un revestimiento de unión molecular e inseparable con el acero.

Se aplica un hilo a lo largo de los bordes mediante moleteado para su conexión mutua mediante un acoplamiento.

Además de ser eléctricamente conductor, el acero de alta calidad en un electrodo de tierra de este tipo desempeña una función mecánica, que es necesaria para enterrar el electrodo en el suelo. Los pasadores tienen una alta resistencia a la tracción (600 N / mm²) y pueden clavarse en el suelo con un martillo neumático a una gran profundidad de hasta 40 metros.

El espesor del revestimiento de cobre es de al menos 0,25 mm a lo largo de toda la longitud de la varilla (incluida la rosca). Esto garantiza su resistencia (revestimiento) a doblarse, pelar, raspar durante la instalación. Esto es especialmente importante en roscas, donde una capa de cobre más delgada será completamente destruida por las cargas y la fricción con el acoplamiento durante el entierro (instalación) *.

Estas características garantizan una alta resistencia a la corrosión de la varilla de puesta a tierra y aseguran una vida útil tan larga (hasta 100 años).

* Características de la creación de un hilo.
La rosca "correcta" se aplica DESPUÉS del revestimiento de cobre, mediante moleteado, porque esta es la única forma de lograr una alta calidad general del pin.

"Tecnología" alternativa de recubrimiento de cobre de pines: con roscas ya formadas (antes del recubrimiento), es más barato, PERO muestra el peor resultado (y peligroso durante la operación).
Esto se debe a la peculiaridad de la electrólisis: engrosamiento del recubrimiento en los huecos / depresiones, por lo que el material base (acero) en el hilo solo se puede recubrir con una capa delgada (0.03 - 0.05 mm) de cobre.
Un revestimiento tan fino se daña fácilmente durante la instalación por impactos y fricción en el acoplamiento. En el futuro, durante el funcionamiento del electrodo de conexión a tierra con tales violaciones, aparecen focos de corrosión electroquímica ("cobre-hierro"), lo que lleva a su destrucción completa en 2-3 años.

Tecnología de revestimiento de cobre

El factor clave en la fabricación de una varilla de puesta a tierra de alta calidad es la creación de una capa de cobre uniforme fuerte del espesor requerido con impurezas mínimas en la pieza de trabajo de acero.

Una página separada "Acero enchapado en cobre" contiene una descripción detallada de las principales características, procesos de fabricación y pruebas realizadas para el recubrimiento.

Comparación con pasadores galvanizados

De 1910 a 1955, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) llevó a cabo un estudio extenso de la corrosión subterránea, durante el cual se probaron 36,500 muestras que representan 333 variedades de revestimientos de metales ferrosos y no ferrosos y materiales protectores en 128 ubicaciones en todo Estados Unidos. Estados *. Este estudio es ampliamente considerado como uno de los estudios de corrosión más completos jamás realizados.

Uno de los resultados de este estudio fue el hecho de que la varilla de tierra, recubierta con 254 micrones de cobre, conserva sus características técnicas durante más de 40 años en la mayoría de los tipos de suelo. Y los electrodos de varilla, recubiertos con 99.06 micrones de zinc, pueden conservar sus cualidades en los mismos suelos solo durante 10-15 años.

Además, el plazo de protección zinc el recubrimiento disminuye en proporción al aumento en el número de estructuras metálicas en el suelo, ubicadas cerca de los electrodos (cuantas más estructuras, menos sirve el recubrimiento / más rápido "desaparece"). Ejemplos de estas estructuras pueden ser: refuerzo de cimientos de edificios, tuberías, etc.

Varilla de puesta a tierra con revestimiento de cobre de 254 μm de espesor, extraída del suelo (marga) después de 10 años

Varilla de tierra recubierta de zinc de 99 μm de espesor extraída del suelo (marga) después de 10 años

La empresa polaca GALMAR llevó a cabo otro estudio de las propiedades de corrosión del recubrimiento de cobre. El envejecimiento artificial de las muestras en condiciones que simulan un suelo agresivo (pantano "ácido") mostró que la varilla de puesta a tierra con una capa de cobre de 250 µm conserva las características técnicas requeridas durante al menos 30 años.

La puesta a tierra de clavija modular asegura la mínima resistencia del suelo a la propagación de la corriente eléctrica en él. Este método de conexión a tierra se usa ampliamente en edificios industriales, de oficinas, casas privadas. Le diremos cómo hacerlo usted mismo, qué reglas debe conocer al trabajar con el dispositivo.

¿Qué incluye el sistema?

El sistema se vende como un kit, pero si es necesario, puede comprar sus componentes por separado.

El kit incluye:

• Varillas metálicas verticales de metro y medio roscadas, tratadas con cobre.

• Vasos roscados de latón que sirven como elementos de conexión entre los pines.

Acoplamiento MC-58-11 Latón L-63 (se permite la producción de bronce). L \u003d 70 mm. Diámetro 22 mm. Rosca interna: 5/8 ”-11 UNC. Longitud de la rosca 60 mm. Peso 0,114 kg.

• Los clips de latón conectan el pasador de metal a la tira de metal.

Abrazaderas de latón universales MS-58-11

• Las puntas se colocan en una varilla que se inserta verticalmente en el suelo. Hay varios tipos de puntas disponibles para suelos de normales a muy duros, lo que hace que el buceo sea mucho más fácil debido al extremo inferior afilado.

Punta 58-11 ″ UNC L \u003d 42 mm. Ø20 mm. Rosca: hembra 5/8 ”-11 UNC. Longitud del hilo: 20 mm. Peso 0,045 kg.

• Una plataforma de aterrizaje con un tornillo de impacto, que se utiliza para transmitir la fuerza del martillo vibratorio.

La plataforma de aterrizaje sirve para transferir fuerzas del martillo neumático a la varilla. Plataforma de aterrizaje 5/8 "-11 UNC L \u003d 53 mm. Ø 23,6 mm. Rosca exterior 5/8 "-11 UNC L \u003d 35 mm Peso 0,110 kg.

• Para proteger contra la corrosión, todas las conexiones roscadas están recubiertas con la pasta de grafito anticorrosión incluida. No se propaga incluso con un fuerte calentamiento y sirve para mantener la resistencia eléctrica.
• Plástico, resistente a la humedad, resistente a soluciones agresivas, la cinta anticorrosión sirve para proteger contra la destrucción de todos los elementos metálicos de conexión a tierra.

Para dar servicio al sistema, se requiere un dispositivo de trampilla de inspección.

1. Plataforma de aterrizaje de hélice de impacto. 2.Manga de ajuste. 3. Abrazadera sosteniendo la varilla en posición vertical. 4. Acoplamiento. 5. Varilla de puesta a tierra. 5. Punta de metal.

Beneficios de un sistema de puesta a tierra modular

El sistema modular de puesta a tierra de clavijas tiene las siguientes ventajas:

• Facilidad de instalación: la instalación requerirá una o dos personas, un mínimo de herramientas. Lea también el artículo: → "".
• Se excluye una gran cantidad de trabajos de excavación y soldadura, todas las conexiones se realizan a través de acoplamientos. La instalación se puede realizar en 3-4 horas.
• Ocupa menos de 1 metro cuadrado. metros de superficie. Incluso se puede instalar en un sótano o cerca de las paredes de un edificio.
• La vida útil es de más de 30 años.
• No está sujeto a corrosión, ya que todos los elementos están recubiertos con lubricantes anticorrosión.
• Todas las partes del sistema se fabrican en fábrica y, por tanto, son de alta calidad.
• Casi cualquier tipo de suelo es adecuado para la instalación.

Desventajas del sistema de pines modular

También hay algunas desventajas de los sistemas de pines modulares:

• El alto costo de un sistema de puesta a tierra modular.
• Imposibilidad de instalación en terreno rocoso.
• La puesta en servicio implica el registro de un acto de trabajo oculto, la elaboración de un protocolo de medición de resistencia, así como el desarrollo de un pasaporte técnico con un esquema de puesta a tierra. Los documentos deben conservarse durante todo el período de uso. Lea también el artículo: → "".

Instalación de bricolaje del sistema.

La instalación se puede realizar con la ayuda de especialistas o por su cuenta. Para completar el trabajo necesitará:

• un martillo neumático o un taladro percutor, que simplifica enormemente la instalación del dispositivo;
• medidor de resistencia.

Pasos de instalación del sistema:

1. Calculamos la profundidad de entierro requerida, determinamos el número requerido de varillas y la cantidad de inmersión en el suelo.
2. Habiéndonos retirado 1,5 m de la pared del edificio, excavamos un hoyo de 20 cm de ancho, largo y profundo, retrocediendo un metro y medio de la pared.
3. Instalamos un medidor de resistencia cerca del lugar de trabajo de instalación, colocamos electrodos de medición en el suelo a una distancia de 10 y 25 metros, conectamos el dispositivo.

Consejo número 1. Si no es posible medir la resistencia después de instalar cada pin, puede profundizar el sistema a un nivel inferior de 15 a 30 metros, y llamar a los representantes del laboratorio que realizarán todas las medidas necesarias y redactarán la documentación.

Disposición de electrodos para sistema modular de bayoneta

1. Preparando el dispositivo. Procesamos los hilos en ambos lados con pasta de grafito (o un compuesto similar). Colocamos la punta en el hilo, en el otro extremo instalamos el manguito de conexión. Enroscamos la boquilla de impacto de aterrizaje, que entrará en contacto con el martillo vibrador. Una abrazadera especial mantendrá la barra en posición vertical.
2. Insertamos la varilla preparada en el agujero con la punta hacia abajo. Con un martillo neumático, clave la varilla en el suelo, dejando 20 cm por encima de la superficie para acoplar la segunda varilla. Retire el percutor de aterrizaje.
3. Medimos la resistencia conectando el medidor a la varilla.
4. Tratamos el manguito con una pasta conductora anticorrosión y enroscamos la siguiente varilla en él, y nuevamente el manguito tratado con la pasta. Instalamos la boquilla y la clavamos en el suelo de la misma manera usando un martillo. Medimos la resistencia. Volvemos a construir la varilla, repitiendo esta acción hasta que la resistencia alcance los 4 ohmios.
5. Conducimos el último pasador a tal profundidad para que el acoplamiento se pueda desenroscar y dejar unos 10 cm por encima del suelo.

Tierra de clavija modular lista

1. A continuación, conectamos el conductor de tierra vertical al conductor de tierra horizontal. La abrazadera consta de tres placas, tiene cuatro sujetadores atornillados. Incluye conectores para varilla de tierra, cable y fleje de acero. Enroscamos una abrazadera en el extremo exterior del pasador, con el lado destinado a la varilla. En el otro lado de la abrazadera, atornille un cable o una tira de metal con un perno, colocando una placa entre ellos que proteja los elementos en contacto entre sí de la corrosión. Procesamos todas las juntas atornilladas con cinta plástica resistente a la humedad.
2. Instalamos una trampilla de inspección.

Consejo número 2. En lugar de una trampilla de inspección prefabricada, que es suficientemente grande, se puede utilizar una manga de alcantarillado. Un tapón de madera contrachapada con un orificio para la varilla se adjunta a la parte inferior del acoplamiento.

Si el suelo lo permite, las clavijas pueden profundizarse hasta 40 metros. Si es imposible sumergir las varillas en el suelo a la profundidad requerida, se debe realizar la instalación de electrodos de tierra convencionales. Su número dependerá de la resistencia del suelo.

Con la ayuda de un sistema modular, puede realizar varios tipos de puesta a tierra: un punto, focal, peine, multipunto. El método de instalación se selecciona según el tipo de suelo y el área del sitio para la instalación.

La historia trata sobre cómo hice la conexión a tierra.

Habiendo estudiado el problema del dispositivo de conexión a tierra, decidí gastar un poco más de dinero y hacer una varilla de tierra de moda. Cerca de la casa. No hay movimientos de tierra a gran escala para ti. Sin soldaduras. Agitando un mazo. En general, un error y nada más.
Anteriormente, en ocasiones, para las necesidades de diferentes personas, se adquirió un perforador de 25 J, que era la mejor opción para un evento para instalar un pin de tierra. Entonces comencé a elegir la conexión a tierra en sí. No quería comprar algo muy caro. Decidí burlar un poco al "sapo". Se encontró conexión a tierra de tselectric. El juego de 4 pines parece tener un precio razonable en comparación con competidores conocidos. Pero como dicen, "no perseguirías la baratura". En apariencia, todos son pines bastante bien bañados en cobre. Boquilla de arranque para el primer pasador, acoplamientos. Accesorio de mazo. Y dado que el taladro percutor está disponible, por supuesto pedí una guía para el martillo vibratorio (buenas 2 piezas) y el inserto en el taladro percutor.
Y un clip para conectar cinta o alambre.

Vi una película de cómo todos conducen alegremente en el pin de conexión a tierra. Llegó el día X. Lo preparé todo, lo desempaqué. Cavé un hoyo de 50 cm de profundidad, recogí el primer alfiler y empecé a clavarlo en el suelo con un punzón. No se puede decir eso sin esfuerzo, pero se hundió con bastante facilidad. Es cierto que descubrí que la guía del punzón estaba bien soldada al inserto del punzón. Toda esta economía se calienta cuando el martilleo no es amargo. De todas formas. Sacó el punzón de la boquilla. Usando una llave de gas, desenroscó la guía. Atornillé el segundo pin. Ejercicios de puñetazos continuos. Aquí noté que al martillar, toda esta economía gira y se vierten virutas del acoplamiento. Se activa el tipo de hilo. Aunque estaba constantemente girando, apretando, pero de alguna manera claramente no era genial. Conduje el segundo pin. Atornillado en el tercero. Empezó a anotarlo.
El proceso fue más complicado. Iiiiiii, cuando el segundo embrague se hundió en el suelo a unos 30 cm del fondo del agujero, con el siguiente apriete del embrague, el tercer pasador estaba en mis manos. Sensación desagradable. Al sacarlo, descubrí que prácticamente no había roscas en el otro lado del acoplamiento.
Empezó a pensar febrilmente en qué hacer. Qué tengo que hacer. Primero, decidí excavar lo que se hundió en el suelo. Y tomé una decisión, para no perder la segunda parte de la estructura de 6 m, hacer puesta a tierra de 2 pines de 3 m.3 metros ya en el suelo. Cómo no quería cavar una zanja, pero tenía que hacerlo. Retrocedí 1,5 my decidí golpear la segunda parte del pasador con un mazo. Anotado. Pero incluso al martillar con un mazo, las virutas cayeron del acoplamiento, pero no tan activamente. Martilló la mayor parte con un mazo y lo hundió en el agujero con un punzón. La primera conclusión para este fabricante de puesta a tierra. Acoplamientos débiles. Anotar solo con un mazo. Y es bueno que haya pedido un par de guías de perforación. El primero, soldado, tuvo que cortarse con un molinillo, porque no era posible sacarlo de la boquilla. Partes del hilo del acoplamiento se soldaron en su hilo. Ya no era posible usarlo. Pero lo curioso es que incluso después de girar la punta de un perforador, de modo que cuelgue un poco más libremente de la boquilla, ellos, incluso con un poco de uso, alcanzan el agujero al final. Se soldaron entre sí de nuevo.

La foto muestra los restos de un accesorio aserrado. La boquilla y la guía se han convertido en una sola, pero estaba pensando en comprar el mismo juego para la segunda casa. Parece que no hubo suerte.

Pero de alguna manera era necesario salir de esta situación.
Como resultado, cavé con una azada hasta el final del pasador que se cayó del embrague. Apareció un alfiler en una rugosidad de 80 cm. Lo lavé con agua. Fotografiado, ampliado. Notó que el hilo está vivo. Y todavía tenía una manga entera. Además, la finca encontró una varilla de alambrón de 14 mm con una rosca M16x2 en ambos lados, al igual que el acoplamiento y el pasador del kit. E incluso con nueces. Un milagro, y solo en esta situación. Aunque si no hubiera estado allí, habría ido a comprar una varilla de este tipo. Afortunadamente, se venden en el pueblo más cercano. Atornillé el embrague, lo apreté con una tuerca y, aspirando, comencé a apretar la varilla que sobresalía. Y se prolongó. Aleluya.
Esto es lo que sucedió.

Ahora debemos pensar en cómo conectarlo al segundo pin. Cavando una zanja.

Compramos un par de metros de cinta 4x40. Pero no hay un segundo sujetador para la cinta. Cocinar no es en absoluto caza, para ello es necesario realizar movimientos de tierra completamente distintos. Y mi esposa no permitió que se volviera todo alrededor de la casa debido a las raíces de los árboles. Afortunadamente, esta pequeña trinchera pasó junto a ellos.
Encontré una salida original.
Usando una amoladora y un taladro, armé sujetadores improvisados \u200b\u200bcon piezas de hierro galvanizado.

El dispositivo del llamado circuito de tierra enterrado representa externamente electrodos: varillas de metal que se clavan en el suelo y se conectan entre sí. El más efectivo es el diseño en el que los electrodos están ubicados en una línea. Sin embargo, en condiciones favorables, una estructura en la que las varillas están dispuestas en triángulo es bastante adecuada.

Dispositivo de puesta a tierra en caso de disposición de pines en una línea

Dispositivo de puesta a tierra en caso de disposición de pines en forma de triángulo

La disposición triangular es algo peor, ya que los electrodos se protegen mucho más entre sí, lo que significa que el consumo de material al organizar dicha estructura, en igualdad de condiciones, será mayor. Por otro lado, a corta distancia, la disposición triangular reduce significativamente el número de movimientos de tierra, y es mucho más conveniente conectar los pines al bus entre ellos en un foso triangular que en una zanja estrecha.


El diseño de un bucle de puesta a tierra profundo utilizando una esquina: 1. Una esquina de acero de 50 por 50 por 5 milímetros, 2. Una tira de conexión de acero de 50 por 5 milímetros, 3. Barra de conexión a tierra de acero de 50 por 5 milímetros.

La distancia entre el circuito de tierra y las paredes de la casa debe ser de al menos 1 metro.
Los electrodos de puesta a tierra deben enterrarse a una profundidad decente de posible congelación del suelo. Es que, al estar congelado, el suelo conduce muy mal la corriente eléctrica. En particular, cuando la capa superior del suelo con una altura de medio metro se congela, su resistencia aumenta aproximadamente diez veces, y a una profundidad de aproximadamente un metro, tres veces. En verano, las capas superficiales del suelo (alrededor de un metro de profundidad) se secan notablemente, lo que aumenta considerablemente los indicadores de su resistencia. Por lo tanto, es necesario enterrar los electrodos más profundamente en las llamadas capas de suelo estable, que se encuentran a una profundidad de 1-2 metros. A tal profundidad, los parámetros del suelo del suelo apenas cambian durante el año.

Por supuesto, es muy posible utilizar electrodos metálicos más largos, pero esto aumentará el consumo de material. El cálculo del bucle de tierra se da en el artículo titulado "Cálculo de puesta a tierra" en nuestro recurso. Además, debe tenerse en cuenta que es bastante problemático clavar a mano en el suelo varillas de tierra de más de 2,5 metros.

Tabla 1 Coeficientes de aplicación de 3 electrodos, que se colocan en fila


Los accesorios de construcción no son adecuados para las varillas de puesta a tierra

La Tabla 1 muestra cómo la distancia entre las 3 varillas afecta el coeficiente de su aplicación. La relación de separación entre barras es la relación entre la longitud de la barra utilizada y la separación entre barras. Por ejemplo, si toma un par de electrodos de 2.5 metros de largo, completamente empotrados en el suelo a la profundidad de congelación requerida (se usa toda su longitud) y los coloca a una distancia de dos metros y medio entre sí, entonces su relación será 1 \u003d 2.5 / 2.5.

Mirando la tabla, podemos concluir que la distancia más óptima entre las varillas del bucle de tierra suele ser igual a su longitud. Con una mayor distancia, la ganancia de eficiencia será pequeña con una cantidad bastante grande de trabajo en el suelo y el consumo de material para conectar las varillas con un autobús.

Para la producción de electrodos de profundidad, puede utilizar cualquier material con las dimensiones mínimas indicadas en la tabla 2.

Cabe resaltar que en la Tabla 2 no hay armaduras con el llamado perfil periódico, que se suele utilizar para realizar armaduras de hormigón. Las varillas de este tipo de refuerzo son completamente inadecuadas para la puesta a tierra profunda, ya que cuando se clavan en el suelo, lo aflojan cerca de sí mismos, lo que provoca un aumento de la resistencia.
Tabla 2 Dimensiones mínimas de los electrodos de puesta a tierra en términos de resistencia mecánica y a la corrosión

Material	Superficie		Talla minima
			Diámetro, mm	Área seccional, mm 2	Espesor, mm	Espesor de revestimiento, mk
	Metal ferroso 1 sin recubrimiento anticorrosión	Rectangular 2
	Galvanizado en caliente 5 o acero inoxidable 5.6	Rectangular
		Varillas redondas para electrodos enterrados 3
		Alambre redondo para electrodos de superficie 4
	Cobre revestido	Varillas redondas para electrodos enterrados 3
	Cobre electrochapado	Varillas redondas para electrodos enterrados 3
	Sin recubrimiento 5	Rectangular
		Alambre redondo Para electrodos de superficie 4
			cada alambre
	Estañado		cada alambre
	Galvanizado	Rectangular 9
1 Vida útil de 25 a 30 años a una tasa de corrosión en suelos normales de 0,06 mm / año. 2 Tira enrollada o cortada con bordes redondeados. 3 Los electrodos de puesta a tierra se consideran enterrados cuando se instalan a más de 0,5 m de profundidad. 4 Los electrodos de puesta a tierra se consideran electrodos de superficie cuando se instalan a una profundidad de no más de 0,5 m. 5 También se puede utilizar para electrodos empotrados (empotrados) en hormigón. 6 Usado sin recubrimiento. 7 En el caso de utilizar un alambre fabricado mediante galvanizado continuo en caliente, se toma un espesor de revestimiento de 50 micrones de acuerdo con las actuales capacidades técnicas. 8 Si está probado experimentalmente que la probabilidad de daño por corrosión y estrés mecánico es pequeña, entonces puede usarse una sección de 16 mm 2. 9 Corte la tira con bordes redondeados.

Evidentemente, los electrodos más económicos son los que constan de varillas redondas galvanizadas con un diámetro de dieciséis milímetros. Pero como puede ser bastante costoso encontrarlos y comprarlos, a menudo el bucle de tierra está hecho de una esquina negra estándar de acero de 50 por 50 por 5 milímetros. La esquina debe estar conectada con una tira de acero, cuyas dimensiones sean de al menos 50 por 5 milímetros.

Abrazaderas galvanizadas para unir conductores de puesta a tierra

Conexión de una barra galvanizada con una tira galvanizada mediante una abrazadera de perno

Para conectar las varillas de contorno al bus de tierra y a los conectores, se utilizan dos métodos:

En el caso de utilizar acero galvanizado, puede utilizar la conexión sin soldar, utilizando abrazaderas roscadas de crimpado. Además, la unión debe protegerse de la corrosión con un vendaje anticorrosión o recubrirse con betún caliente;

Cuando se usa acero laminado de acero negro sin ningún recubrimiento, se conecta mediante soldadura por arco eléctrico.

Realización de un tratamiento anticorrosión de la conexión en las abrazaderas

Con respecto al cable (el llamado conductor de protección), que está conectado directamente a la estructura de conexión a tierra (es decir, al bus de tierra), es mejor usar un cable de cobre. El tamaño de la sección transversal mínima del cable de conexión a tierra debe seleccionarse de acuerdo con la Tabla 3. Por ejemplo, si simplemente conecta un cable de cobre a un bus de acero utilizando una conexión roscada galvanizada, y la conexión está en una caja de conexiones de plástico, el alambre en sí está oculto en una corrugación plástica, entonces este tipo de conexión es necesario considerarlo mal protegido de los efectos corrosivos, ya que está en contacto directo con el aire. Sin embargo, la conexión de este tipo de circuito de puesta a tierra y el conductor está protegida mecánicamente, lo que significa que la sección mínima posible de un hilo de cobre será de 10 milímetros2. Los detalles sobre la disposición de la conexión a tierra de protección para la casa se dan con su propia mano en el artículo titulado "Instalación del circuito de tierra usted mismo".