Conexiones de las Tomas de Tierra
La ITC-BT-18 especifica las condiciones que deben cumplir las conexiones de las tomas de tierra, en especial, lo referente a conexiones con masas y partes metálicas.
Se aconseja que las uniones presenten un buen contacto eléctrico. Para ello, en las instalaciones de puesta a tierra se deberán utilizar piezas de unión adecuadas que ejerzan una conexión efectiva y en el que la presión esté asegurada.
Además, se ha de asegurar la durabilidad de estas conexiones, fundamentalmente porque muchos de estos elementos estarán enterrados o situados en lugares de difícil acceso para su inspección o mantenimiento posterior.
Contenidos
Conexiones de las Tomas de Tierra con Elementos de Presión
La forma clásica de realizar las conexiones de las tomas de tierra siempre ha sido la de utilizar elementos de presión. Estos elementos son del tipo tornillos, tuercas, mordazas, conectores, etc.
Para su instalación se deben utilizar herramientas adecuadas para el apriete de los elementos de presión, como llaves dinamométricas para asegurar la presión correcta.
Son elementos simples y económicos que tienen la gran ventaja de poder ser reparados o reemplazados con mayor facilidad que la soldadura. Ahora bien, las conexiones con elementos de presión pueden tener una menor resistencia mecánica, haciéndolos más vulnerables a vibraciones y esfuerzos mecánicos.
Además, con el tiempo, estas conexiones pueden sufrir corrosión, pudiendo aumentar la resistencia eléctrica y afectar a la conductividad. Por ello, deben revisarse y apretarse periódicamente para garantizar su correcto funcionamiento.
A continuación se observan algunos ejemplos de conectores de presión:
Conexiones de las Tomas de Tierra con Soldadura Aluminotérmica
Para cumplir con los requisitos de durabilidad y asegurar las conexiones tal como lo indica el REBT, actualmente se prefiere utilizar un método de soldadura especial conocido como aluminotérmica.
Su popularidad se debe a su alto punto de fusión, que garantiza una unión sólida, una buena conductividad eléctrica, durabilidad y facilidad de ejecución. El material de soldadura es el cobre.
Reacción Química de la Soldadura Aluminotérmica
El proceso de la soldadura aluminotérmica se basa en una reacción química exotérmica entre óxido de cobre, aluminio y una fuente de ignición, como se describe en la siguiente ecuación:
El polvo de soldadura contiene óxido de cobre (CuO) y aluminio (Al). Al encenderlo con una fuente de ignición, el aluminio Al reacciona con el oxígeno del CuO, produciendo cobre metálico (Cu) y óxido de aluminio (Al2O3).
Esta reacción genera suficiente calor para fundir el cobre metálico Cu, que se utiliza como material de aporte para la soldadura. El óxido de aluminio Al2O3, al ser menos denso, flota en la parte superior y se separa del cobre Cu.
El cobre líquido actúa como material de relleno, fluyendo hacia la parte inferior del molde para crear la soldadura aluminotérmica.
El equipo de soldadura aluminotérmica está compuesto por:
– Molde de grafito especial: para realizar la soldadura de forma segura.
– Tenazas de soporte: para mantener el molde cerrado y manipular el material con seguridad.
– Cartucho de reacción y disco metálico: son componentes esenciales para la reacción.
– Pistola de ignición: para iniciar la soldadura.
– Materiales de limpieza: como un cepillo metálico, una brocha y un rascador de moldes.
Procedimiento de la Soldadura Aluminotérmica
El procedimiento para realizar la soldadura aluminotérmica de manera adecuada y segura sería el siguiente:
1º) Retirar el aislamiento del cable en una longitud de 15 cm y limpiar las partes metálicas a soldar para eliminar óxido o suciedad.
2º) Precalentar el molde con un soldador durante 5 minutos para eliminar la humedad y evitar soldaduras porosas.
3º) Posicionar los elementos a soldar dentro del molde siguiendo las instrucciones específicas de cada caso.
4º) Cerrar y bloquear la tenaza del molde para evitar fugas de metal fundido y colocar el disco metálico en la tolva para cerrar el orificio de colada.
5º) Abrir la tapa de color del cartucho y vaciar el polvo de soldadura en la tolva del molde.
6º) Espolvorear el polvo de ignición sobre el polvo de soldadura y el borde del molde para facilitar su ignición.
7º) Cerrar la tapa del molde y encender la pistola sobre el polvo de ignición, retirándola rápidamente para evitar daños.
8º) Esperar un minuto antes de abrir completamente la tenaza del molde y extraer la soldadura con cuidado para no dañar el molde.
9º) Limpiar la escoria de la tolva y el molde con un rascador y una brocha. Si el molde está caliente, se puede realizar otra soldadura sin precalentarlo.
A continuación se observan algunos ejemplos de uniones con soldadura aluminotérmica para interconectar diferentes electrodos:
– Unión cable-cable:
– Unión cable-pica:
– Unión cable-placa:
– Unión cable-redondo:
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