Una guía práctica para el contratista sobre las herramientas: las propiedades del relleno que determinan el rendimiento a largo plazo de la plataforma, los seis documentos del proveedor que se deben exigir antes de la descarga, la secuencia de trabajo en campo que se mantiene durante la puesta en marcha y la documentación que lo protege en caso de arbitraje de garantía.

El enfoque principal de este artículo es la exposición a la garantía del contratista. Cuando un electrodo de puesta a tierra químico supera el rango de voltaje de contacto en el tercer o cuarto año (y esto ocurre en sitios donde la disciplina de instalación fue deficiente), la empresa de ingeniería, adquisición y construcción (EPC) y el propietario del proyecto rastrean la falla a través de la cadena de garantía. El contratista que instaló el electrodo es quien tiene más probabilidades de asumir el costo de la reparación, ya que la garantía del proveedor generalmente excluye la mano de obra del instalador y el registro del instalador es el único documento que prueba que la instalación cumplió con las especificaciones. Un contratista que solo entrega la lectura de la almohadilla de puesta en servicio (sin el paquete de documentación del proveedor, el plano de obra, las fotos de la instalación y los números de lote rastreables) no tiene defensa si una nueva prueba en el tercer año arroja un resultado superior al valor objetivo.

Este artículo es el equivalente en la fase de instalación a la documentación que protege al contratista. Está dirigido al instalador principal y al supervisor de obra, no al ingeniero de adquisiciones de EPC. Describe la secuencia de instalación desde la llegada de los materiales a la obra hasta la prueba de caída de potencial durante la puesta en marcha, y en cada etapa, lo que el contratista debe exigir, registrar y conservar.

1. Qué hace el relleno (y por qué es más importante que la varilla)

La mayoría de los contratistas que instalan un electrodo de puesta a tierra químico por primera vez lo conciben como "una varilla revestida de cobre con un poco de polvo gris a su alrededor". Esta descripción no tiene en cuenta la ingeniería. El núcleo revestido de cobre es un conductor; el relleno es la interfaz eléctrica. En un electrodo de puesta a tierra químico correctamente especificado, la interfaz entre la varilla y el suelo se comporta como un suelo de aproximadamente 200 a 400 Ω·cm, independientemente de la resistividad del suelo en su conjunto, porque el relleno retiene la humedad contra la superficie de la varilla y libera lentamente el contenido iónico en el volumen inmediato del suelo. Sin el relleno, la varilla es como un cable en el aire tocando arena.

El relleno es una arcilla expansiva (generalmente bentonita, a veces una arcilla mineral similar) compuesta con una sal electrolítica (generalmente sulfato de magnesio, nunca cloruro de sodio, ya que el cloruro ataca los núcleos revestidos de cobre incluso dentro de una cubierta de cobre) más un aditivo de retención de humedad. La norma IEC 62561-7 es el método de ensayo que define qué significa "correctamente especificado" en términos de valores comprobables.

2. Los seis documentos que el contratista debe exigir antes de la descarga.

Antes de que descarguen los materiales del camión, el contratista tiene seis documentos en su poder. Si falta alguno, deberá realizar una nueva entrega o un reembolso; el día que el contratista dedica a reclamar los documentos en la oficina le resulta más económico que el día que dedica a rehacer la instalación posteriormente.

Por parte del proveedor, el paquete de documentos no es opcional: es lo que distingue a un proveedor creíble de electrodos de puesta a tierra químicos de un revendedor genérico de varillas y abrazaderas. ShiBang envía el paquete de seis documentos con cadaelectrodo de puesta a tierra químicaEl envío y la emisión del informe de prueba de tipo para cada lote. El incidente del lote del proveedor de 2022 en nuestra fábrica —12 de 38 muestras no superaron la prueba de estabilidad iónica a 60 °C/30 días con una retención del 65 %, por debajo del umbral del 80 %— se detectó en el tercer trimestre antes del envío. El contratista que recibe el informe de prueba de tipo y ve el número de lote tiene el registro de auditoría.

3. La disciplina del diámetro del sinfín: la variable más importante en el lado de la instalación.

De las variables que controla el contratista en la instalación de electrodos de puesta a tierra químicos, el diámetro de la broca es la más importante. Los envíos de equipos mecánicos de ShiBang entre 2020 y 2025 proporcionan datos que lo confirman. En los primeros 200 electrodos de un envío de 4200 electrodos a una planta en Arabia Saudita, el ingeniero de obra de la empresa de ingeniería, adquisición y construcción (EPC) utilizó una broca de 75 mm, la misma que se había utilizado en un proyecto anterior de varillas hincadas. Las lecturas de campo arrojaron un promedio de 5,8 Ω frente a un objetivo de 5 Ω. Cambiamos a una broca de 100 mm para los 4000 electrodos restantes y el promedio se redujo a 3,1 Ω. La diferencia de 0,4 Ω es la variable individual más importante en la instalación de electrodos químicos, y es una variable que controla el contratista, no la fábrica.

4. La secuencia de instalación que funciona correctamente durante la puesta en marcha

La siguiente secuencia de instalación es la que el equipo de soporte de exportación de ShiBang explica al supervisor de obra en cada envío a Oriente Medio, África y el Sudeste Asiático. Es la misma secuencia para un electrodo de puesta a tierra químico de 17,2 mm, una varilla de puesta a tierra de iones electrolíticos de 25,4 mm y un módulo de puesta a tierra de grafito columnar. La secuencia se documenta para cada pozo en el plano de obra terminada, y las fotografías tomadas en cada paso se incluyen en el paquete de garantía.

1. Perfore el pozo hasta alcanzar el diámetro correcto.Utilice una barrena vertical del diámetro especificado por el proveedor. Perfore hasta la profundidad total prevista, más 50 a 100 mm adicionales para el fondo del pozo de inspección. Evite la instalación en zonas con agua estancada; en terrenos áridos, se recomienda un período de secado de 14 días antes de la instalación.
2. Coloque la varilla y rellene en una sola operación.Introduzca la varilla en el pozo perforado. Rellene el espacio anular con el compuesto de relleno higroscópico del fabricante antes de sellar el pozo de inspección. No mezcle el relleno con tierra nativa. No lo rellene parcialmente y vuelva al día siguiente. No deje el pozo abierto durante la noche. Cualquiera de estas acciones crea un espacio anular o una columna de relleno contaminada con tierra que se reflejará inmediatamente en la lectura de campo y que se confirmará en la prueba de seguimiento al tercer año.
3. Conéctate con unIEEE 837-conector listado.Conector soldado exotérmicamente o de compresión, no una abrazadera mecánica. Las abrazaderas mecánicas no superan la prueba de corriente de impulso según la norma IEC 62561-1 y son la causa más común de la primera falla en caso de un rayo. Registre el tipo de conector, el número de lote y el valor de torque en el plano de montaje.
4. Verificar mediante una prueba de caída de potencial (según la familia de métodos IEEE 81).Registre la resistencia, la temperatura del suelo y la lectura de humedad. Fotografie el pozo de inspección, la conexión tal como fue construida y las posiciones de la sonda de caída de potencial. Los cuatro documentos —informe de prueba de tipo, plano de la instalación, fotos de la instalación y lectura de caída de potencial— conforman el expediente de defensa de la garantía.

5. Qué hacer cuando la lectura de puesta en marcha es incorrecta

Las lecturas de puesta en marcha erróneas no son infrecuentes. La causa más común no es la química ni la varilla, sino la instalación. El contratista debe realizar tres comprobaciones antes de cualquier reparación.

1. Verifique la posición de las sondas de caída de potencial.Una sonda colocada demasiado cerca del electrodo registra una resistencia inferior a la real; una sonda colocada demasiado lejos la registra de forma superior a la real. La geometría correcta es la regla del 61,8 % (sonda a 0,618 veces la distancia entre el electrodo y el auxiliar).
2. Vuelva a medir con un instrumento diferente.Es más común que se produzcan errores en el instrumento que errores del operador. Un segundo instrumento en el mismo electrodo resolverá la mayoría de las llamadas por errores de lectura en un plazo de diez minutos.
3. Compruebe que no haya agua estancada en el pozo de inspección.Un pozo inundado muestra una baja impedancia en el medidor, pero una vez seco registra una alta resistencia. La lectura que usted obtiene no es la misma que la que tomará el EPC en la segunda prueba.

Si las tres comprobaciones son satisfactorias y la lectura sigue estando por encima del valor objetivo, las opciones correctivas son:

• Electrodos duplicados con patrón delta— Añadir una varilla en el mismo pozo, a dos metros de la original, soldada exotérmicamente al conductor original. La resistencia efectiva de la almohadilla disminuye aproximadamente un 40 %.
• Módulo de tierra en paralelo— Coloque un módulo de grafito en columna en una fosa horizontal adyacente al electrodo original. La resistencia efectiva de la almohadilla disminuye entre un 30 y un 50%, dependiendo del tamaño del módulo y del tipo de suelo.
• Electrodo adicional a 3 veces la profundidad original.— solo donde el perfil del suelo lo permita (sin caliche en la zona más profunda). La resistencia efectiva de la almohadilla aumenta con la profundidad, pero el costo de instalación aumenta aún más rápido.

Las tres opciones requieren una lectura revisada del potencial de caída antes de realizar el retrabajo. El contratista que realiza el retrabajo primero y lee después no tendrá documentación si el retrabajo falla.

6. Cierre: Dónde se guarda la documentación de instalación

El expediente de garantía del contratista consta de cuatro partes: (1) el paquete de documentación del proveedor (seis documentos); (2) el plano final con la ubicación de los electrodos, diámetros de las barrenas, cantidades de relleno, tipos de conectores, números de lote y valores de torque; (3) fotografías de las etapas de instalación (pozo perforado, varilla en el pozo, vertido de relleno, pozo de inspección sellado, conexión finalizada); (4) la lectura de caída de potencial durante la puesta en marcha con la temperatura y humedad del suelo. Estas cuatro partes, en conjunto, son las que el contratista entrega a la empresa de ingeniería, adquisición y construcción (EPC) y al propietario del proyecto al finalizar el mismo.

La parte del proveedor de este contrato es responsabilidad del fabricante. ShiBang envía el paquete de seis documentos con cadaelectrodo de puesta a tierra químicaenvío y reemite el informe de prueba de tipo en cada lote. La guía de instalación está en inglés, francés, alemán, español, ruso, árabe y japonés, los idiomas de los equipos de instalación en los mercados de exportación donde la brecha de documentación es mayor. Para un paquete de muestra con el paquete de seis documentos preadjunto, la ruta más rápida es laPágina de contactoLos envíos de muestras para proyectos fotovoltaicos a gran escala en Oriente Medio, África y el Sudeste Asiático salen de la fábrica en el plazo de una semana, con respuestas técnicas en el plazo de un día laborable.