La puesta a tierra de Ufer es un método de puesta a tierra eléctrica desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial. Utiliza un electrodo revestido de hormigón para mejorar la conexión a tierra en zonas secas. La técnica se utiliza en la construcción de cimientos de hormigón .
Durante la Segunda Guerra Mundial, el ejército estadounidense requirió un sistema de puesta a tierra para las bóvedas de almacenamiento de bombas cerca de Tucson y Flagstaff, Arizona . Los sistemas de puesta a tierra convencionales no funcionaron bien en este lugar ya que el terreno desértico no tenía nivel freático y muy poca lluvia. Las condiciones extremadamente secas del suelo habrían requerido que se clavaran cientos de pies de varillas en la tierra para crear una tierra de baja impedancia para proteger los edificios de los rayos.
En 1942, Herbert G. Ufer era consultor y trabajaba para el ejército estadounidense. A Ufer se le encomendó la tarea de encontrar una alternativa más práctica y de menor costo a las tierras tradicionales con varillas de cobre para estos lugares secos. Ufer descubrió que el hormigón tenía mejor conductividad que la mayoría de los tipos de suelo. Ufer desarrolló entonces un esquema de puesta a tierra basado en revestir los conductores de tierra con hormigón. Este método demostró ser muy eficaz y se implementó en todo el sitio de prueba de Arizona.
Después de la guerra, Ufer continuó probando su método de puesta a tierra y sus resultados se publicaron en un artículo presentado en la Conferencia Técnica de Electrodomésticos Occidentales del IEEE en 1963. [1] [2] El uso de conductores de puesta a tierra encerrados en concreto se añadió a la Ley Nacional de EE. UU. Código Eléctrico (NEC) de 1968. No era necesario utilizarlo si había una tubería de agua u otro electrodo de conexión a tierra . En 1978, el NEC permitió el uso de barras de refuerzo de 1/2 pulgada como electrodo de conexión a tierra [NEC 250.52(A)(3)]. El NEC se refiere a este tipo de tierra como "Electrodo revestido de concreto" (CEE) en lugar de usar el nombre de tierra Ufer.
Con el paso de los años, el término "tierra de Ufer" se ha convertido en sinónimo del uso de cualquier tipo de conductor de conexión a tierra cerrado de concreto, ya sea que se ajuste o no al esquema de conexión a tierra original de Ufer. [3]
El hormigón es naturalmente básico (tiene un pH alto ). Ufer observó que esto significaba que tenía un suministro listo de iones y, por lo tanto, proporciona una mejor conexión a tierra eléctrica que casi cualquier tipo de suelo. Ufer también descubrió que el suelo alrededor del hormigón se "dopaba" y su posterior aumento del pH provocó que se redujera la impedancia general del propio suelo. [2] El recinto de hormigón también aumenta la superficie de la conexión entre el conductor de puesta a tierra y el suelo circundante, lo que también ayuda a reducir la impedancia general de la conexión.
El esquema de conexión a tierra original de Ufer utilizaba cobre revestido de hormigón. Sin embargo, el alto pH del hormigón a menudo hace que el cobre se astille y se descame. Por esta razón, a menudo se utiliza acero en lugar de cobre.
Cuando las casas se construyen sobre losas de concreto , es una práctica común sacar un extremo de la barra de refuerzo del concreto en un lugar conveniente para crear un punto de conexión fácil para el electrodo de conexión a tierra. [4]
Se prefiere el uso de conexiones a tierra superiores, cuando están presentes, al uso de varillas de conexión a tierra. En algunas áreas (como Des Moines, Iowa ), se requieren terrenos Ufer para todos los edificios residenciales y comerciales. [5] La conductividad del suelo generalmente determina si se requieren tierras Ufer en un área en particular.
El Código Eléctrico Nacional de EE. UU. reconoce una tierra Ufer de dimensiones mínimas especificadas como electrodo de conexión a tierra. [6] Los conductores de puesta a tierra deben estar suficientemente cubiertos por el hormigón para evitar daños al disipar los rayos de alta corriente. [7]
Una desventaja de los terrenos Ufer es que la humedad en el concreto puede convertirse en vapor durante la caída de un rayo o una condición similar de falla de alta energía. Esto puede agrietar el hormigón circundante y dañar los cimientos del edificio. [8]