SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

El pararrayos por sí solo no sirve como protección contra los rayos. Ha de ser conectado a tierra.

Un correcto diseño del sistema de puesta a tierra es fundamental para asegurar la correcta conducción de la descarga eléctrica del rayo. Para ello, debemos asegurarnos que el conjunto del sistema de puesta a tierra tiene una resistencia menor de 10 W , así como asegurarnos de que no existan bucles que produzcan tensiones inducidas.

El sistema de puesta a tierra consta, principalmente, de:

  1. Tomas de tierra.
  2. Anillos de enlace.
  3. Punto de puesta a tierra.
  4. Líneas principales de tierra.

Tomas de tierra:

Las tomas de tierra están formadas por los siguientes elementos:

  1. Electrodos:

Los electrodos son elementos metálicos que permanecen en contacto directo con el terreno.

Los electrodos estarán construidos con materiales inalterables a la humedad y a la acción química del terreno. Por ello, se suelen usan materiales tales como el cobre, el acero galvanizado y el hierro zincado.

Según su estructura, los electrodos pueden ser:

En todos los casos, la sección del electrodo debe ser tal que ofrezca menor resistencia que la el conductor de las líneas principales de tierra. Puesto que la resistencia del electrodo depende de su forma, de sus dimensiones y de la resistividad del terreno, podemos usar como una primera aproximación los valores de las siguientes tabla.

Naturaleza del terreno

Resistividad media, r a

(W x m)

Terrenos cultivables fértiles y terraplenes húmedos

50

Terrenos cultivables poco fértiles y terraplenes

500

Suelos pedregosos desnudos y arenas secas

3000

Tipo de electrodo

Resistencia de Tierra (W )

Placa vertical

R = 0.8 x r a /P

Pica vertical

R= 2 x r a /L

Conductor enterrado horizontalmente

R=2 x r a / L

r a = resistividad media del terreno (W x m)

P = perímetro de la placa

L = longitud de la pica o cable (m)

Como la tierra no tiene la misma resistividad en todos los puntos, pueden existir distintos potenciales entre dos placas de metal enterradas. Por eso en un sistema de protección formado por múltiples placas, conectadas entre sí mediante una malla, se pueden originar campos electromagnéticos generados por la corriente de descargas a través del pararrayos y los electrodos de la toma de tierra. Además, con la caída de un rayo en las inmediaciones de un edificio, y fluir la corriente de descarga por la tierra, esta diferencia de potencial entre las tomas de tierra hará que por la malla circule una corriente, que puede crear campos eléctricos y magnéticos que afectarán negativamente a los aparatos electrónicos que se encuentren en el edificio. Para intentar reducir estos efectos, será necesario hacer uso de protecciones secundarias.

Anillos de enlace con tierra

El anillo de enlace con tierra está formado por un conjunto de conductores que unen entre sí los electrodos, así como con los puntos de puesta a tierra. Suelen ser de cobre de al menos 35 mm2 de sección.

Punto de puesta a tierra

Un punto de puesta a tierra es un punto, generalmente situado dentro de una cámara, que sirve de unión entre el anillo de enlace y las líneas principales de tierra.

Líneas principales de tierra

Son los conductores que unen al pararrayos con los puntos de puesta a tierra. Por seguridad, deberá haber al menos dos trayectorias (conductores) a tierra por cada pararrayos para asegurarnos una buena conexión.

Así mismo, se deben conectar a los puntos de toma de tierra todas las tuberías metálicas de agua y gas, así como canalones y cubiertas metálicas que pudieran ser alcanzadas por un rayo.

Para reducir los efectos inducidos, estos conductores estarán separados un mínimo de 30 m, y cualquier parte metálica del edificio no conductora de corriente estará a un mínimo de 18 m.