Conductores de cobre en hormigon
Federico Messina
La supervison me esta exigiendo que aisle totalmente los cables de cobre dentro del hormigon, al margen que estos estan soldados a las armaduras de hierro..
Muchas Gracias..
Messina Federico
Ing. Eléctrico UTN
+549 345 4177 379
Concordia-Entre Rios-Argentina
Pablo Costantini
Estimado Federico:
La instalación de puesta a tierra de la represa de Yacyretá está constituida por cable de cobre recocido, IRAM 2022, en su mayoría de 240 mm2 y está totalmente embebida en hormigón. El pliego de especificaciones técnicas así lo indicaba. Considero que el problema es la cal que ataca al cobre pero allí, el hormigón contenía áridos y cemento, nada de cal.
Si encuentro más información te la hago llegar.
Saludos
Pablo Costantini
Bs As
Argentina
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Jose Luis Falcon Chavez
DESCONOZCO LOS MOTIVOS POR LOS CUALES TE INDICAN QUE NO SE PUEDA COLOCAR COBRE DESNUDO DENTRO DEL HORMIGON, PUES HASTA DONDE YO SE, DENTRO DEL CONCRETO NO HAY OXIGENO Y POR LO TANTO NO HAY OXIDACIÓN, POR ESO MISMO LAS VARILLAS (ARMADURAS) DURARÁN MUCHO TIEMPO.
TE ANEXO UN ARTICULO MUY INTERESANTE EN EL QUE TRATA DE LOS ELECTRODOS EMBEBIDOS EN CONCRETO (SISTEMA UFER), Y QUE POR SUPUESTO INVOLUCRA A LOS CONDUCTORES, ADEMAS UN COMENTARIO QUE HACE EL ING. MIKE HOLT CON RESPECTO AL ARTICULO 250.52 DEL NEC
SALUDOS DESDE MEXICO¡¡¡
De: listaele...@googlegroups.com [mailto:listaele...@googlegroups.com] En nombre de Federico Messina
Enviado el: jueves, 18 de abril de 2013 11:45 a.m.
Para: Lista
Asunto: [LESM] Conductores de cobre en hormigon
Estimados... una consulta a los que me puedan ayudar: Conocen alguna norma o especificacion que aclare los motivos por los cuales no es posible colocar el cable de cobre de una puesta a tierra embebidos en el hormigon??..
MANERO POLANCO, Rolando (BI-Caribe)
Estimados colegas:
El método de Ufer plantea la posibilidad de usar los cimientos de las edificaciones como electrodos naturales de puesta a tierra.
Pero es preciso tener en cuenta algo importante: si la cimentación se aísla del terreno por problemas de humedad (los ingenieros estructurales a veces lo indican así), utilizando mantas o cualquier otro elemento a base de polímeros, entonces no será posible utilizarla como electrodo de puesta a tierra.
Por otro lado, embeber el conductor de cobre dentro del hormigón no es factible. Dentro del hormigón no hay oxígeno, pero sí agua y el agua lo contiene. Recuérdese que el hormigón es una sustancia higroscópica (siempre absorbe agua, en menor o mayor grado dependiendo de su composición, pero la absorbe).
Cuando el conductor se une sólidamente y directamente al acero de refuerzo de la cimentación, en presencia del agua, estamos formando un par electrolítico, que químicamente terminará degradando el material más activo, lo que quiere decir que dentro de unos meses… no habrá contacto entre el cobre y el acero.
Si el conductor está embebido en el hormigón, esta falla en la unión no será jamás comprobable.
La buena práctica de este método sugiere soldar una varilla de acero o una pletina del mismo material al acero de refuerzo de un cimiento y garantizar que este “inserto” emerja del cimiento verticalmente (con respecto a la pared del cimiento; no tiene que ser verticalmente, sino hacia un lado).
De esta manera, los cimientos de una edificación pueden levantarse completamente y después proceder a unir el cable de aterramiento con el acero que dejamos insertados en los cimientos.
¿Cómo se procede entonces?
La unión del cobre con el acero debe realizarse mediante conectores bimetálicos. Estas uniones son auditables, es decir, pueden ser comprobadas en cualquier momento, por cuanto se ejecutan fuera de los cimientos.
En resumen, considero que en ningún momento debe dejarse el cable de cobre embebido en el hormigón de los cimientos.
Atentamente,
Ing. Rolando Manero
Camagüey
Cuba
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Flavio Tito
Lima Peru
JAVIER REYES
Rolando, podrías enviar una ilustración grafica aunque sea a mano alzada sobre lo que expones en tu correo.
Gracias
Javier Reyes B
Nicaragua
MANERO POLANCO, Rolando (BI-Caribe)
Javier (y colegas de la lista):
Adjunto el detalle de la unión entre el cable de aterramiento y el acero del refuerzo de los cimientos. Disculpe la demora en responder a su solicitud.
rmendozaing
El problema de tener cobre y acero en cercania en el interior del hormigon, mas aun si existe humedad presente (si la fundacion esta enterrada en terreno humedo) y iones cloruro (que pueden venir en el agua de mezclado) es que se produce un par galvanico, donde el material que se corroe es el acero, por su electronegatividad respecto al cobre. Esto resulta en dilatacion de las barras de acero por el mayor volumen de los productos de corrosion, lo que provoca ruptura y agrietamiento del hormigon, acelerando el ingreso de humedad y por lo tanto el proceso destructivo.
Esto lo he observado en varias subestaciones antiguas en zonas agricolas (con humedad permanente en el suelo) donde las armaduras de las fundaciones se han "hinchado", reventando el hormigon (los trozos se pueden retirar con la mano) quedando la armadura corroida totalmente a la vista. Esto ocurre incluso cuando el cobre no esta embebido en el hormigon, sino que pasa cerca de la fundacion (es notorio a simple vista el mayor daño en la zona de la fundacion que queda mas cercana al cobre enterrado).
Mayor informacion teorica se puede encontrar en textos de corrosion (Manual NACE).
Un paper antiguo pero vigente: http://www.copper.org/applications/plumbing/techcorner/pdf/corrosion_nonferrous_metals_contact_concrete.pdf
Saludos
Rene Mendoza
Ing. Civil Electricista
Santiago - Chile
isid...@gmail.com
A continuación encontraran las consideraciones del código eléctrico canadiense referente a este tema, como verán de una manera u otra ellos tienen en cuenta todas las consideraciones que ustedes mencionan.
un saludo y muchas gracias.
Ing. Isidro Fraga Hurtado.
Especialista Servicios Técnicos Electricidad.
Cienfuegos, Cuba.
"Cuando uno Cree que es posible, el Universo entero conspira para realizarlo"
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10-702 Electrodos de aterramiento artificiales.
(1) Un electrodo de aterramiento artificial debe consistir de: electrodo encapsulado en concreto, electrodos de varillas, electrodo de placa, u otro dispositivo similar.
(2) Un electrodo encapsulado en concreto debe estar fundido a 50 mm del fondo de una base de concreto, y a una profundidad de al menos 600 mm del nivel del terreno y estar en contacto directo con la tierra, y deberá ser:
(a) Un conductor desnudo de cobre con longitud no menor de 6 m y con capacidad especificada en la tabla 43, o
(b) Una placa metálica que deberá:
(i) Tener no menos de 0.4 m2 de superficie en el concreto que envuelve la placa, y
(ii) Tener no menos de 6 mm de espesor si es de hierro o acero, o 1.5 mm de espesor si es de metal no ferroso, y
(iii) Tener un medio de conexión para el conductor del sistema de aterramiento que debe quedar accesible después que se derrame el concreto.
(3) Un sistema de electrodos de varillas deberá consistir de no menos de dos varillas las cuales deberán:
(a) Tener no menos de 15.8 mm de diámetro si son de hierro o acero, o 12.7 mm de diámetro si son de un metal no ferroso o metal ferroso revestido con metal no ferroso, y
(b) Tener no menos de 3 m de longitud, y
(c) Tener una superficie metálica limpia que no esté cubierta con pintura, barniz, u otro material poco conductor, y
(d) Estar enterrados a una profundidad no menor de 3 metros independiente de la dimensión y la cantidad usada, excepto que:
(i) Donde se encuentre un fondo de rocas a una profundidad de 1.2 m o más, cada varilla deberá llevarse hasta la roca, y el sobrante enterrarlo en una zanja horizontal a por lo menos 600 mm debajo del nivel del suelo, o
(ii) Donde se encuentre un fondo de rocas a una profundidad menor de 1.2 m, cada varilla deberá estar enterrada en una zanja horizontal al menos 600 mm debajo del nivel del suelo, y
(e) Estar separadas no menos de 3 m una de otra.
(4) Un sistema de electrodos de placa deberá.
(a) Presentar no menos de 0.2 m2 de superficie al suelo exterior, y
(b) Tener no menos de 6 mm de espesor si es de hierro o acero, o 1.5 mm de espesor si es de metal no ferroso, y
(c) Estar enterrada a no menos de 600 mm del nivel del suelo terminado.
(5) Cuando una condición local como rocas o terreno congelado que no permiten cumplir con los 600 mm de profundidad, se debe permitir una profundidad menor si se proporcionan 450 mm de material granulado o 100 mm de concreto para crear una cubierta.
(6) Cada electrodo artificial de aterramiento deberá separarse al menos 2 m de cualquier otro electrodo incluyendo uno utilizado para circuitos de señalización, de radio, pararrayos, u otros propósitos.