Cómo realizar una conexión a tierra para una caldera de gas: requisitos para un electrodo de tierra e instrucciones de instalación

La instalación de una caldera de gas ayudará a solucionar el problema de la calefacción, el agua caliente y optimizará el microclima interno de su hogar a su discreción. Pero para evitar averías y eliminar el riesgo de incendio por gas, la instalación y el funcionamiento posterior de un aparato eléctrico tan potente deben realizarse de conformidad con todas las normas. ¿Estás de acuerdo?

Le diremos cómo realizar la conexión a tierra de una caldera de gas de acuerdo con los códigos de construcción y las recomendaciones de PUE. En nuestro artículo propuesto, se analiza en detalle la tecnología de instalación. Nuestro asesoramiento en la elección de materiales y realización de cálculos preliminares le permitirá conectar a tierra su equipo sin problemas.

¿Por qué es necesario conectar a tierra una caldera de gas?

Un elemento obligatorio de cualquier caldera de gas es una carcasa metálica, en cuya superficie se forman cargas estáticas cuando el dispositivo está conectado a la red.

Y si no se cuidan las “vías de escape” de la electricidad, en un momento desfavorable puede fallar todo el componente electrónico del dispositivo o sus elementos individuales. Por ejemplo, un tablero o sistema de control.

Para evitar que esto suceda, la caldera está "asegurada" mediante conexión a tierra, un conductor que conecta el aparato eléctrico al electrodo de tierra y este último directamente al suelo.La tierra tiene la capacidad de “absorber” corriente eléctrica, por lo que su entorno será garantía de seguridad ante fallos de los equipos por sobretensiones o cortocircuitos en la red.

Cualquiera que sea el tipo de caldera que elija (gas, combustible sólido, eléctrica), la instalación correcta del equipo es imposible sin disponer un circuito de conexión a tierra.

La conexión a tierra es necesaria para:

• Reduzca el riesgo de explosión del dispositivo: la electricidad estática a menudo provoca la combustión espontánea de dispositivos que funcionan con gas, e incluso bajo presión.
• Elimine la posibilidad de lesiones: la caja de metal a veces se "perfora" y, cuando se toca, una persona puede sentir una descarga eléctrica, desde una ligera sensación de hormigueo hasta una carga poderosa, seguida de la muerte.
• Evite averías en la automatización: las placas de las calderas de gas son sensibles a las sobretensiones y reemplazarlas costará al menos un tercio del costo del equipo en sí.

Además, una caldera que funcione sin conexión a tierra generará muchas preguntas por parte de los inspectores del servicio de gas, lo que puede resultar en multas importantes y el apagado forzoso del dispositivo. Por lo tanto, vale la pena equipar un circuito de puesta a tierra en cualquier caso, porque estamos hablando no solo de matices económicos, sino también de su seguridad.

Sutilezas del dispositivo del circuito.

El sistema de puesta a tierra puede ser natural o artificial. La primera opción incluye estructuras de metal u hormigón armado que están en contacto directo con el suelo.Podría ser la base de un edificio, una tubería u otros servicios públicos subterráneos.

Pero para Caldera de gas La conexión a tierra natural requiere la presencia de al menos dos contactos con partes individuales de la carcasa, y en este caso se excluyen las tuberías de alcantarillado, calefacción y gas. Por lo tanto, durante la instalación, a menudo se utiliza un sistema artificial, cuya organización consideraremos.

¿Qué material elegir para los conductores de puesta a tierra?

Para la puesta a tierra artificial, las varillas o tubos se convierten en electrodos conductores, que están conectados entre sí mediante tiras metálicas. Se instalan verticalmente en el suelo para garantizar el funcionamiento del sistema incluso en invierno, cuando la capa superior de la tierra se congela.

Una condición importante es que los elementos metálicos no deben protegerse de la corrosión con material aislante.

La vida útil del circuito de conexión a tierra depende en gran medida de la presencia de protección anticorrosión en sus electrodos: los elementos recubiertos de cobre y de acero inoxidable durarán más.

También puede encontrar a la venta kits prefabricados para un sistema de puesta a tierra, que consisten en varillas de acero (generalmente recubiertas de cobre) y puntas puntiagudas especiales para suelos de diferentes densidades.

El kit también incluye un agente anticorrosión para el tratamiento del sistema antes de la instalación y los elementos de conexión: acoplamientos de latón, abrazaderas. La principal ventaja de esta solución es que el circuito se puede montar sin soldaduras ni largas preparaciones.

Aunque los servicios regulatorios abogan por kits de conexión a tierra ya preparados, es factible hacer la estructura usted mismo; esto no será una violación, pero costará varias veces menos.

Para ensamblar un sistema a partir de materiales de desecho, se deben tener en cuenta varios matices importantes:

• Las estructuras metálicas destinadas a la instalación en el suelo se pueden fabricar a partir de un tubo perfilado, una viga en I, un canal o una esquina.
• El metal del conductor de puesta a tierra debe protegerse de la destrucción mediante galvanizado, cobre o, como último recurso, pasta anticorrosión.
• El área de la sección transversal del cable que conecta la fase cero del blindaje al circuito de tierra depende del tipo de metal del que está hecho. Para cobre, el valor óptimo es 1 cm2, para acero - 7,5 cm2 y para aluminio - 16 cm2.
• La resistencia a tierra para suelos arenosos no debe exceder los 50 ohmios, para suelos arcillosos, un máximo de 10 ohmios.
• Los materiales de los electrodos deben seleccionarse teniendo en cuenta la resistencia del circuito.. La mejor opción son los tubos o esquinas de dos pulgadas con una longitud de 2 my un área de sección transversal de 5 cm2.
• El bus de puesta a tierra está hecho de cobre o tira de acero (en este caso, el aluminio está prohibido).

Cumplimiento de estos requisitos y correcta realización instalación de un circuito de puesta a tierra ayudará a eliminar las reclamaciones de los inspectores del servicio de gas, independientemente de si utilizó un sistema modular ya preparado o lo montó usted mismo.

Cálculo de parámetros del circuito.

La lista de requisitos para la disposición de la conexión a tierra contiene varios indicadores, cuyo algoritmo puede resultar incomprensible para un principiante en el negocio eléctrico; por ejemplo, exactamente cuántos electrodos se necesitan para el correcto funcionamiento del sistema o cómo medir la resistencia de el circuito. Intentemos aclarar los principios básicos para determinar estos parámetros.

Puede conocer la resistividad del suelo, los dispositivos de puesta a tierra de cualquier configuración e incluso la presencia de una conexión entre los electrodos mediante un medidor especial.

La puesta a tierra se realiza después instalación de caldera de gas en una casa de campo. Los parámetros físicos del circuito de puesta a tierra se seleccionan principalmente de forma experimental. Este método práctico es adecuado para aquellos que temen atascarse en cálculos teóricos complejos.

El algoritmo para realizar el trabajo es el siguiente:

• Tomemos como base un contorno en forma de triángulo isósceles de tres varillas metálicas de 3 metros de largo.
• Conectamos los conductores.
• Tomamos un óhmetro (un dispositivo para medir la resistencia) y medimos los indicadores del circuito. El valor ideal es 4 ohmios.
• Si el resultado obtenido supera significativamente el valor óptimo, agregamos otro elemento al circuito y verificamos nuevamente la resistencia. Seguimos hasta conseguir el valor ideal o al menos el valor máximo permitido para el circuito de la caldera de 10 ohmios.

Pero puede determinar la cantidad requerida de electrodos mediante fórmulas, eligiendo las opciones adecuadas para su caso.

Con esta fórmula se puede averiguar la resistencia de un electrodo si, en la zona donde se encuentra la casa, el suelo es homogéneo y no se encuentra en capas.

En la fórmula es necesario sustituir el valor medio de resistividad, dependiendo del tipo de suelo en el que se ubicará el electrodo de tierra:

• arena húmeda – 500 ohmios*m;
• franco arenoso duro – 300 ohmios*m;
• mezcla de arcilla y arena – 150 ohmios*m;
• marga – 100 ohmios*m;
• arcilla semisólida y chernozem – 60 ohmios*m;
• tierra de jardín – 40 ohmios*m;
• marga refractaria – 30 ohmios*m;
• turba – 25 ohmios*m;
• arcilla plástica y marisma – 20 Ohm*m.

Los suelos pedregosos y rocosos son los menos adecuados para instalar un circuito de tierra. En este caso será necesario construir un terraplén artificial.

Para suelos heterogéneos, será más difícil calcular la resistencia de un electrodo, pero esto también se puede hacer sustituyendo sus datos en la fórmula indicada.

El valor del coeficiente climático estacional de resistencia del suelo depende de la zona donde se ubica su casa. Se dividen convencionalmente en 4 grupos.

La corrección de las características climáticas es especialmente importante en áreas con inviernos fríos, ya que en suelos helados la eficiencia de la puesta a tierra se reduce significativamente.

También existen algoritmos más complejos para determinar con precisión los parámetros de los electrodos e incluso programas especiales para sus cálculos.Pero para que la caldera de gas funcione correctamente, bastará con seguir las recomendaciones generales para disponer un circuito de puesta a tierra estándar.

El uso de conductores de puesta a tierra de acero cobreado permite la construcción de sistemas en suelos con cualquier propiedad física y mecánica:

Instalación de un sistema de puesta a tierra para la caldera.

Para instalar el circuito, deberá asignar un espacio libre, que se ubicará a una distancia no menor de uno, pero no mayor de 5 metros de los cimientos de la casa.

Esta zona no se puede utilizar en el futuro para la construcción de diversas ampliaciones, trabajos de plantación y, en general, no es seguro que una persona se encuentre en ella, ya que si se activa, puede resultar fatal. Por eso, conviene encerrar el contorno con una cenefa y decorar el lugar con algún tipo de composición de piedra o decorarlo con una escultura de jardín.

Le informamos sobre un artículo sobre cómo hacer. Puesta a tierra en el garaje con sus propias manos.

Diseño y trabajo preparatorio.

Para poner a tierra una caldera de gas, primero se dibuja un modelo del futuro circuito en un área seleccionada. El esquema más utilizado consiste en colocar conductores de tierra a los lados de un triángulo isósceles.

Pero el contorno también puede tener la forma de una línea, un cuadrado o un polígono; todo depende del número estimado de electrodos y de la ubicación del edificio en sí.

Aunque tradicionalmente, al diseñar un contorno, se elige un triángulo isósceles con lados de 0,5 a 2,5 m, si hay escasez de espacio libre cerca de la casa, el sistema puede ser lineal.

Para montar una estructura casera necesitarás las siguientes herramientas:

• máquina de soldar para conectar elementos metálicos del sistema;
• amoladora para cortar y afilar tubos o varillas;
• un taladro percutor o un taladro para instalar un cable de conexión a tierra en la casa.

También necesitas preparar una herramienta de excavación. El conjunto mínimo que probablemente tendrán los propietarios de una casa particular es una pala de bayoneta y un mazo pesado. Pero si el sitio tiene suelo duro, es mejor hacerse con un taladro o un taladro motorizado, lo que facilitará enormemente la etapa "profunda" del trabajo.

Instalación y conexión del circuito.

Ahora veamos paso a paso cómo hacer un circuito de forma triangular para poner a tierra una caldera de gas. Primero, debe cavar zanjas siguiendo las líneas de un diseño prediseñado. El ancho óptimo de cada ranura es de 35 a 40 cm, la profundidad de 50 a 70 cm Desde el vértice del triángulo más cercano a la casa, se dibuja una zanja recta hasta los cimientos.

El esquema triangular es simple y confiable, porque incluso si el puente metálico entre las varillas se daña, seguirá funcionando en el otro lado.

Con la ayuda de un mazo o un taladro, se introducen electrodos (conductores de acero hechos de tubos o esquinas) verticalmente a lo largo de los vértices del triángulo. Para facilitar este proceso, primero puedes afilar el borde inferior de cada sección con una amoladora.

Deben instalarse a tal profundidad que la distancia desde el fondo de la zanja hasta el borde superior del conductor esté dentro de los 15-20 cm (es decir, posteriormente toda la estructura se cubrirá con una capa de suelo de 30- 55 centímetros).

A continuación, los electrodos deben conectarse entre sí. Coloque un conductor de acero con una sección transversal de 4,8-5 cm2 o una tira de 4 cm de ancho y al menos 4 mm de espesor a lo largo de las zanjas excavadas a lo largo de los lados del triángulo.

Todo el procedimiento para instalar un circuito de puesta a tierra incluye una serie de pasos estándar:

Los kits de conexión a tierra ya preparados se pueden conectar con los pernos incluidos en el kit. Y para estructuras caseras, la mejor solución es la soldadura por puntos.

Un diagrama visual de un circuito de tierra para una caldera de gas, para cuya fabricación se utilizaron tiras de acero y tres electrodos.

Luego es necesario soldar una tira metálica horizontal al conductor de acero, que será conducido a través de la zanja hasta el lugar previsto para introducir la conexión a tierra en el edificio. Se eleva unos 50 cm por encima del nivel de la zona ciega (también se puede utilizar un pasador de acero).

Ahora necesitas instalar tierra en la casa. Para hacer esto, use un taladro percutor para hacer un agujero en la pared a través del cual se pasa un cable de cobre. Se suelda un perno M8 a la tira. El cable de cobre se fija por un extremo a un terminal del bus de tierra y por el otro extremo a una placa metálica en la base.

Diagrama de conexión a través de un cable de tres hilos al circuito y al poste de la línea eléctrica (para organizar dicha conexión, debe obtener permiso de las redes eléctricas locales)

Luego, la caldera de gas se conecta al panel a través de un disyuntor individual mediante un cable de tres hilos. Además, se recomienda instalar un estabilizador de voltaje.

¿Cómo comprobar el trabajo y obtener un certificado de puesta a tierra?

Usando un dispositivo de medición, determine la resistencia del flujo de corriente a lo largo del circuito. si el resultado mediciones de resistencia a tierra no excede el valor máximo permitido de 10 ohmios, entonces se pueden enterrar las zanjas.

Si se encuentran desviaciones, agregue la cantidad requerida de electrodos, asegúrese de que la resistencia sea normal. La conexión a tierra está lista, puede enterrar el circuito y llamar para inspección.

Para enterrar zanjas con conductores de puesta a tierra, utilice únicamente tierra homogénea, sin mezcla de piedras ni residuos de construcción, y cubra el lugar por donde el sistema ingresa a la casa de la precipitación con una caja de PVC.

Por cierto, existe otra forma de comprobar el funcionamiento del sistema. Para hacer esto, necesitará una bombilla simple con una potencia de 100 W (o más), que se enrosca en un casquillo con un estuche de transporte. Luego, un extremo del soporte se conecta a una de las tiras horizontales de acero instaladas a los lados del triángulo de conexión a tierra y el otro a la fase de 220 voltios.

Comparemos los resultados:

• La lámpara brilla intensamente, como si estuviera conectada a un enchufe: el circuito está funcionando.
• La lámpara está encendida, pero la luz es tenue o parpadea: vuelva a soldar las juntas de la estructura.
• La lámpara no se enciende; es necesario verificar la integridad de todo el circuito, desde la calidad de la soldadura hasta la conexión al panel.

Los representantes de las autoridades reguladoras generalmente se guían al verificar la preparación del equipo para el funcionamiento por las recomendaciones del PUE especificadas en los párrafos 1.7-1.8. Determinan la resistencia del suelo y del circuito de tierra, la correcta conexión al panel de la caldera de gas y otros parámetros.

Sin un informe y un protocolo de inspección, el servicio de gas puede negarse a conectar su vivienda a la red de gas.

Si todos los indicadores son normales, se emitirá un certificado de conexión a tierra. Es un conjunto de documentación técnica a partir de un informe de prueba que indica la lista de instrumentos de medición utilizados, un certificado de registro del laboratorio, un protocolo de verificación del circuito entre el circuito de tierra y la caldera y una declaración de defecto.

Él le presentará las características de conectar a tierra una bañera en un apartamento en un edificio de varios pisos. próximo artículo, que recomendamos leer.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Y por último, te ofrecemos una selección de vídeos donde podrás hacerte una idea visual de cómo poner a tierra de forma segura una caldera de gas en una vivienda particular.

En este video puedes ver la construcción de un lazo de puesta a tierra de 4 varillas con la tarea de lograr una resistencia de hasta 7 ohmios:

Otra opción para disponer un circuito de caldera de gas para una casa particular conectada desde un poste:

El sistema de puesta a tierra es un paso importante que no se debe descuidar a la hora de instalar una caldera de gas. Y si no está seguro de poder instalar y conectar correctamente el circuito al panel, es mejor no correr riesgos y recurrir a los constructores, porque no solo está en juego la seguridad de equipos costosos, sino lo más importante: su seguridad y incluso la vida.

Cuéntenos cómo construyó un sistema de puesta a tierra en su área suburbana. Es posible que dispongas de información que será de utilidad para futuros instaladores independientes de sistemas de puesta a tierra. Escriba comentarios, publique fotos sobre el tema y haga preguntas en el bloque a continuación.