1.1 - PUESTA A TIERRA Y CONEXIÓN EQUIPOTENCIAL
Hay diversos objetivos principales para el suministro de un buen sistema de puesta a tierra: la seguridad del personal encabeza la lista, seguida por la protección del equipo, la calidad de la referencia de la señal, el camino de retorno para las fallas y/o picos, y la disipación de la estática.
Para cumplir con todos estos objetivos, las interconexiones del sistema a tierra deben mantener una baja resistencia de contacto (ver la Figura 1.4.1), a menudo bajo condiciones adversas, durante el tiempo de vida deseado de la puesta a tierra. Las conexiones en una red a tierra están sujetas a una severa corrosión, elevados esfuerzos mecánicos debido a las fuerzas electromagnéticas y un rápido calentamiento térmico (ver la Figura 1.4.2) debido a elevados valores de corrientes durante las condiciones de falla.
1.1.1 Corrosión
Las conexiones a tierra tienen aplicaciones por encima y por debajo del nivel de corrosión y como tales, están sujetos a diversos tipos de corrosión.
Por encima del grado de corrosión ocurren principalmente a través de la acción galvánica cuando se exponen a una fuente electrolítica. Este tipo de corrosión es más pronunciada cuando el material del conector difiere significativamente del material del conductor en su nobleza (referido a los metales nobles). En la presencia de una solución electrolítica, se forma una celda electrolítica permitiendo que fluya la corriente corrosiva del material anódico al material catódico.
Con el tiempo, la pérdida de iones del material anódico (sea de la conexión o del conductor) ocasionará una reducción de la eficiencia promedio de la conexión y eventualmente puede ocasionar una falla. Como los metales en contacto directo están sujetos a una mínima corrosión galvánica, es difícil establecer un potencial eléctrico.
En ambientes por debajo del nivel de corrosión también expondrán a una conexión a condiciones que ocasionarán una corrosión galvánica (ver la Figura 1.1-1). Además, las conexiones por debajo del nivel de corrosión están sujetas a una corrosión acídica. Las condiciones del terreno pueden variar en gran medida de un lugar a otro, y el pH del terreno variará proporcionalmente. Los terrenos acídicos pueden ser extremadamente severos en aleaciones. Por ejemplo, el bronce con elevada concentración de zinc generalmente tiene un pobre rendimiento en terrenos acídicos. Por otro lado, el cobre puro y las aleaciones con elevada concentración de cobre rinden muy bien en la mayoría de condiciones de terreno.
Figura 1.1-1 Corrosión galvánica entre la barra de acero a tierra y la conexión de cobre
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