¿Sabía que las mallas de puesta a tierra de seguridad no siempre son buenas puestas a tierra?

Un malentendido común en la industria de la protección catódica es que las esteras de puesta a tierra de seguridad son una parte importante de un sistema de puesta a tierra de mitigación de CA. La verdad es que puede que no sean muy efectivas como puestas a tierra, pero cumplen una función muy importante en un sistema de mitigación de CA. Veámoslo más de cerca.

En primer lugar, los sistemas de mitigación de CA son necesarios cuando las tuberías comparten un derecho de paso común con las líneas eléctricas de transmisión, para aliviar los efectos de CA inducidos en la tubería por la línea eléctrica. Tales sistemas de mitigación son diseñados por consultores, utilizando desacopladores Dairyland conectados entre la tubería y un sistema de puesta a tierra de baja resistencia. Las esteras de puesta a tierra suelen formar parte del paquete global de mitigación y son necesarias para la protección del personal.

A continuación, hay tres términos básicos que hay que entender: esteras de puesta a tierra (o control de gradiente), tensión de contacto y tensión de paso. Las alfombras de puesta a tierra son sistemas de cables limitadores de tensión (de ahí lo de control de gradiente) destinados a gestionar la tensión que podría alcanzar niveles perjudiciales si no se controla. La tensión de contacto es la tensión que podría producirse entre las dos manos de una persona, o entre las manos y los pies, cuando está de pie y toca un objeto electrificado, como una tubería. La tensión de paso es la diferencia de tensión entre los dos pies de una persona si hubiera un gradiente de tensión en la tierra y el individuo no estuviera tocando ninguna estructura.

Las alfombras de control de gradiente están pensadas para hacer frente a los fallos de corriente alterna y las condiciones de iluminación con el fin de reducir el riesgo de descarga o electrocución. Y pueden hacerlo, pero esto depende en gran medida del diseño. Estas esteras suelen instalarse en la tierra alrededor de tuberías y estaciones de prueba, y suelen utilizarse en un derecho de paso cerca de líneas eléctricas para abordar los efectos eléctricos de esta proximidad. La estera está unida eléctricamente a la tubería, a menudo a través de un desacoplador. Normalmente, hay un relleno de alta resistividad, como grava, instalado encima de la estera de puesta a tierra.

El objetivo es que la estera de puesta a tierra limite el gradiente de tensión en la tierra y limite la tensión de contacto. Tras aplicar un diseño de malla adecuado, estas tensiones pueden limitarse. Sin embargo, hay que tener cuidado, ya que algunos diseños de mallas no tienen en cuenta adecuadamente los efectos de los rayos.

En cualquier diseño de estera, para que la estera de puesta a tierra sea aún más eficaz, se añadiría un relleno de alta resistividad (grava) en la parte superior de la estera. El relleno de alta resistividad está pensado para ayudar a limitar la cantidad de corriente que podría fluir a través de una persona, debido a la tensión de paso o la tensión de contacto, y debería proporcionar incluso mejores efectos contra la conducción eléctrica que si se utilizara suelo nativo.

Lamentablemente, las esteras de puesta a tierra se colocan a poca profundidad, donde el suelo suele estar seco, y combinado con el relleno de alta resistividad se obtiene una alta resistencia a tierra. Si la resistencia a tierra es alta, se producirá poca mitigación de CA. En otras palabras: las esteras de control de gradiente no son tierras de baja resistencia que proporcionen la mitigación de CA necesaria.

ALTA RESISTIVIDAD ⇒ ALTA RESISTENCIA A TIERRA ⇒ POCA ATENUACIÓN AC.

Las alfombrillas de puesta a tierra contribuirán de forma beneficiosa a la puesta a tierra de un sistema de mitigación de CA, pero los usuarios no deben esperar grandes efectos. Sigue siendo necesario un sistema de puesta a tierra de mitigación de CA independiente diseñado a medida para un lugar determinado, a fin de lograr la baja resistencia a tierra necesaria. Sin embargo, las esteras de control de gradiente SÍ son necesarias para la protección contra tensiones de paso y contacto en los sistemas de mitigación de CA. Cualquier efecto de puesta a tierra adicional que se produzca por el uso de las esteras de puesta a tierra sigue siendo un beneficio para el sistema de mitigación de CA.

Las esteras de puesta a tierra a menudo se conectan a la tubería a través de un desacoplador Dairyland, para permitir la plena conductividad de CA mientras se bloquea el intercambio de corriente de protección catódica. Esto evita que el material de la estera interactúe con el sistema de protección catódica de la tubería, pero funciona en conjunto con la estera para proporcionar exposición a fallas de CA y rayos.

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