Malas prácticas en el uso y aplicación de los Electrodos de Puesta a Tierra

SEMINARIO RETIE APLICADO A PRODUCTOS

Bogotá, Febrero 25 y 26 de 2015

SEMINARIO

RETIE APLICA A

PRODUCTOS

Malas prácticas en el uso y aplicación de los Electrodos de Puesta a

Tierra 1°. Asumir la actitud del avestruz, frente al riesgo de corrosión galvánica en los suelos

corrosivos de Colombia.

-2°. Aplicar el RETIE con tapaojos

Ing. Dolcey Casas Rodríguez FOTO



El RETIE obliga a evaluar el riesgo

“…establece los requisitos que deben cumplir los materiales,

equipos e instalaciones, así como la obligatoriedad de evaluar los riesgos de origen eléctrico y tomar las medidas necesarias para evitar que tales riesgos se materialicen en incidentes o accidentes…”



Las peores prácticas en el uso y aplicación de los

Electrodos de Puesta a Tierra

Asumir la actitud del avestruz, frente al riesgo de corrosión galvánica en los suelos

corrosivos de Colombia Aplicar el RETIE con tapaojos



La mala práctica de asumir la actitud del avestruz frente al riesgo de corrosión galvánica en los suelos corrosivos de Colombia



La mala práctica de actuar como el avestruz, ignorar deliberadamente el riesgo de corrosión galvánica en los suelos corrosivos de Colombia, interpretar y aplicar

sesgadamente el RETIE



Los suelos salinos y los suelos ácidos de origen volcánico

Suelos salinos y salino-sódicos Suelos ácidos de origen volcánico



Acidez y salinidad de los suelos de la Sabana de Bogotá



Desde ligeramente

ácidos, hasta

moderadamente

ácidos

TODO EL RESTO DEL TERRITORIO

DE LA SABANA:

Desde moderadamente

ácidos, hasta

fuertemente ácidos



Acidez y salinidad de los suelos del Departamento del Valle del Cauca



Suelos ácidos

Suelos ácidos

Suelos alcalinos.

salinos

Suelos ácidos



Acidez de los suelos de Medellín y el Valle de Aburrá



CONSOCIACION NIQUIA

(Muy fuertemente hasta

ligeramente ácidos)

Oriente de Medellín

Bello, Envigado, Itagüí, Sabaneta,

Occidente de El Retiro

CONSOCIACIÓN ANDES


Moderadamente ácidos)

Copacabana, Barbosa, Andes,

Betania

CONSOCIACION YARUMAL


fuertemente ácidos)

Barbosa, Copacabana, Girardota,

Caldas

CONSOCIACIÓN SABANETA

(Fuertemente hasta

moderadamente ácidos)

La Estrella, Sabaneta, Caldas

CONSOCIACIÓN POBLANCO

(Extremadamente hasta

moderadamente ácidos)

Bello, Copacabana, Girardota,

Barbosa

CONSOCIACIÓN TEQUENDAMITA


fuertemente ácidos)

Medellín, Bello, Copacabana,

Caldas, Girardota, Barbosa,

La Estrella, Sabaneta



Acidez y salinidad de los suelos del Departamento de Cundinamarca



Suelos neutros y alcalinos

Suelos ácidos y salinos Suelos ácidos



Acidez y salinidad de los suelos del Departamento del Cesar



Zona de

Montaña y

lomerío.

Suelos ácidos

Sabanas ácidas.

Suelos ácidos

Matorral

xerofítico,

suelos salinos



Acidez y salinidad de los suelos del Departamento de la Guajira



Suelos de Piedemonte:

SALINOS, ALCALINOS,

ÁCIDOS

Suelos de Planicie

Eólica:

SALINOS, ÁCIDOS,

NEUTROS, ALCALINOS

Suelos de Planicie

Marina:

SALINOS, ALCALINOS,

NEUTROS, ÁCIDOS

Suelos de Planicie

Fluvio-marina:

SALINOS, ÁCIDOS

Suelos de Valle:

SALINOS, ALCALINOS,

NEUTROS, ÁCIDOS



Acidez y salinidad de los suelos del Departamento de Sucre



Suelos de Planicie Aluvial,

FLUVIO-DELTAICA:

ACIDOS

Suelos de Montaña

Y Piedemonte:

NEUTROS, ALCALINOS,

ÁCIDOS Suelos de planicie

marina:

SALINOS, SÓDICOS

ÁCIDOS

Suelos de llanura

Y lomerío:

SALINOS, SÓDICOS

NEUTROS, ÁCIDOS



Acidez y salinidad de los suelos del Departamento de Córdoba



Suelos de Planicie

fluvio-lacustre

ACIDOS

Suelos de Planicie marina y

Fluviomarina

SALINOS

SÓDICOS,

ALCALINOS, NEUTROS,

Suelos de Planicie

fluvial

Cuenca del Sinú

ACIDOS,

SALINOS,

SULFATADO-ACIDOS

Suelos de Lomerío

y

Piedemonte

ACIDOS

Suelos de Montaña

ACIDOS



Acidez y salinidad de los suelos del Departamento del Magdalena



Suelos de Montaña,

Piedemonte y Lomerío (60%

del total):

ACIDOS

Suelos de

Planicie y

Valle (40% del

Total:

DESDE ACIDOS

HASTA ALCALINOS,

CON ALTA SALINIDAD

Y SODICIDAD



Acidez y salinidad de los suelos del Departamento de Bolívar



Suelos de Montaña

Y Piedemonte:

ACIDOS

Suelos de Planicie

fluvio-lacustre:

ACIDOS

Suelos de Planicie marina

y fluvio-marina

SALINOS, SÓDICOS,

ALCALINOS

ACIDOS

Suelos de lomerío:

SALINOS, SÓDICOS,

NEUTROS

ALCALINOS

ACIDOS



Estos diez ejemplos

evidencian las conclusiones

de los estudios de suelos del

Instituto Geográfico Agustín

Codazzi:

El 85% del territorio

colombiano está conformado

por suelos ácidos



¿Qué riesgo corre el avestruz al ignorar deliberadamente el riesgo de corrosión galvánica en los suelos colombianos?



Ejemplo de un siniestro eléctrico por corrosión galvánica debido a la interacción entre el aluminio y el cobre, en una

instalación hecha, supuestamente, bajo aplicación del RETIE



Estado general de la habitación principal del inmueble, lugar del siniestro

Televisor y decodificador calcinados

Cama, paredes y piso cubiertos por el hollín resultante de la combustión incompleta del

televisor, decodificador, tomas y cables



Estado de las tomas de electricidad y televisión carbonizadas

Toma de circuito

de TV

Toma de

electricidad

Cable coaxial

circuito de TV

Cable eléctrico del

televisor



Potencial de la pila galvánica que se formó en el tomacorriente

Cobre del cable de alimentación

del televisor y decodificador y

Aleación de cobre de la clavija

Esta es la diferencia de potencial que

existió en el tomacorriente entre el

aluminio del cableado del edificio y el

cobre del cable de los electrodomésticos

Aluminio del cableado

del edificio



Ejemplo de un siniestro eléctrico por corrosión galvánica por interacción entre el hierro y el cobre, antes de RETIE



Varilla de puesta a tierra tipo acero-cobre destruida por la corrosión galvánica

(Siniestro en planta industrial en la Sabana de Bogotá, debido a la acción de suelos corrosivos por presencia de ácidos y sales)



Varilla cobrizada

Varilla enchaquetada

Varilla cobre-cobre



Varilla cobre-cobre

NO HAY RIESGO DE CORROSION GALVANICA

EN SUELOS CORROSIVOS

Varillas de acero con revestimiento de cobre

HAY RIESGO DE CORROSIÓN GALVÁNICA

EN SUELOS CORROSIVOS

Por diferencia de potencial eléctrico entre

El hierro del núcleo y el cobre del recubrimiento



Potencial de la pila galvánica que se forma con una varilla acero-cobre en un suelo corrosivo

Cobre del recubrimiento

de la Varilla cobrizada

Esta es la diferencia de potencial que

existe entre el hierro del núcleo y el

cobre del revestimiento

Hierro del núcleo

de la varilla cobrizada



La celda galvánica en una varilla tipo acero cobre enterrada en un suelo corrosivo

Suelo corrosivo



Así queda la varilla acero-cobre por la acción de la corrosión galvánica

Situación inicial del electrodo de puesta a tierra

Riesgo de corrosión galvánica del electrodo



Las pólizas de seguros excluyen los siniestros causados por corrosión

“Esta póliza excluye la pérdida y cualquier tipo de siniestro, daño, costo o gasto de cualquier naturaleza fuese que éste haya sido causado directa o indirectamente por, que sea resultante de, suceda por, como consecuencia de o en conexión con alguno de los eventos mencionados a continuación y así cualquier otra causa haya contribuido paralelamente o en cualquier otra secuencia al siniestro, daño, costo, o gasto:

…14. Daños inherentes a las cosas por … corrosión, erosión, oxidación ,

herrumbres, incrustaciones e influencias normales del clima.

(Fuente: www.allianz.com)



La mala práctica de aplicar el RETIE con tapaojos



Diámetro mínimo especificado por RETIE para las varillas de puesta a tierra

Cobre-Cobre: 12,7 mm

Acero con recubrimiento electrodepositado en cobre: 14 mm



El diámetro de la varilla no influye en la resistencia de puesta a tierra



¿Cómo se configura la resistencia de puesta a tierra?

R = R1 + R2 + Rn

R1 = Resistencia eléctrica de la varilla misma

y del conector (Despreciable)

R2 = Resistencia de contacto entre la varilla y

la tierra circundante

(Despreciable)

Ri = Resistencia al flujo de la corriente en las n

capas de tierra que rodean la varilla (desde

i=1 hasta i=n) y que depende de la

resistividad del suelo (¡La más importante!)



Incidencia del diámetro de la varilla sobre la resistencia de puesta a tierra R

Prof. H.R. Dwight, MIT



Conclusión sobre el diámetro de la varilla, interpretando el RETIE sin tapaojos

1. El diámetro de la varilla, independientemente del material con el cual esté fabricada (cobre-cobre o acero con revestimiento de cobre), no tiene importancia sobre la resistencia de puesta a tierra de la varilla.

2. La función del revestimiento de cobre en una varilla cobrizada es proteger el núcleo de acero frente a la corrosión. Por esta razón es que dicho revestimiento debe ser de mínimo 250 micras (0,25 mm) y por eso es que el diámetro mínimo de la varilla está fijado en 14 mm., con el fin de tener una mayor superficie protectora.

3. Como el cobre es resistente a la corrosión, como en una varilla cobre-cobre no hay riesgo de corrosión galvánica, el diámetro mínimo de una varilla tipo cobre-cobre es menor, 12,7 mm, y responde exclusivamente al propósito de garantizar su correcto comportamiento mecánico durante el enterramiento.

4. Esto quiere decir que para construir una puesta a tierra en las condiciones de corrosividad de los suelos de Colombia sin que exista riesgo de corrosión galvánica y aplicando la normatividad RETIE, pueden utilizarse varillas tipo cobre-cobre de 12,7 mm en lugar de varillas acero-cobre de 14 mm.



El mito del costo de la varilla cobre-cobre



Participación de la componente eléctrica en los costos un proyecto de vivienda

(Fuente CAMACOL)

Instalaciones eléctricas

representan el 5% del

costo directo total



Comparativo de costo de una acometida tipo CODENSA con varillas de puesta

a tierra cobrizadas y tipo cobre-cobre

Tipo de estructura CODENSA Costo con varilla PAT acero-cobre 14 mm x

2,40 m Costo con varilla PAT cobre-cobre 12,7 mm x

2,40 m

LA-363 532.000 549.000

LA--363-1 492.000 509.000

LA--363-2 567.000 584.000

LA--363-3 564.000 581.000

LA--363-4 591.000 608.000

Costo promedio 549.200 566.200

Diferencia 17.000

Diferencia % 3,10

Fuente: CONSTRUDATA



Costo

Total

CT

Cimentación + estructuras

Hidráulicas + sanitarias

Mampostería

Cubierta

Pisos + enchapes

Carpintería de madera

Carpintería metálica

Cerrajería, vidrios, espejos

Pintura

Obras exteriores

Materiales varios

Instalaciones especiales

Instalaciones.

Eléctricas

(0,05*CT)

Mano

de obra

Maquinaria

y

equipo

Utilizar varillas PAT cobre-cobre en lugar

de varillas acero-cobre, tiene una incidencia del 0,025%

en el costo total de la vivienda

Incidencia sobre el costo total de la vivienda al utilizar varillas de puesta a tierra cobre-cobre en vez de varillas cobrizadas



Diferencia en costo para una estructura de apoyo típica para un transformador trifásico (Ejemplo EPSA)

Costo de referencia del conjunto con varilla de puesta a tierra tipo acero-cobre: $1.500.000

Costo de referencia del conjunto con varilla de puesta a tierra tipo cobre-cobre: $1.520.000

Diferencia porcentual: 1,3%



Recomendación final

Asumir la actitud del avestruz, frente al riesgo de corrosión galvánica en los suelos

corrosivos de Colombia Aplicar el RETIE con tapaojos



Muchas gracias

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