Terreno de Ufer

El sistema de puesta a tierra Ufer es un método desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial. Utiliza un electrodo revestido de hormigón para mejorar la conexión a tierra en zonas secas. Esta técnica se emplea en la construcción de cimientos de hormigón .

Durante la Segunda Guerra Mundial, el Ejército de los Estados Unidos requirió un sistema de puesta a tierra para los depósitos de bombas cerca de Tucson y Flagstaff, Arizona . Los sistemas de puesta a tierra convencionales no funcionaban bien en esta zona, ya que el terreno desértico carecía de agua subterránea y las precipitaciones eran escasas. Las condiciones extremadamente secas del suelo habrían requerido la instalación de cientos de metros de varillas enterradas para crear una conexión a tierra de baja impedancia que protegiera los edificios de los rayos.

En 1942, Herbert G. Ufer era consultor del Ejército de los Estados Unidos. Se le encomendó la tarea de encontrar una alternativa más económica y práctica a las tradicionales varillas de cobre para la puesta a tierra en zonas áridas. Ufer descubrió que el hormigón tenía mejor conductividad que la mayoría de los suelos. Posteriormente, desarrolló un sistema de puesta a tierra basado en el recubrimiento de los conductores con hormigón. Este método demostró ser muy eficaz y se implementó en todo el campo de pruebas 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 del Oeste del IEEE en 1963. ^{[ 1 ] [ 2 ]} El uso de conductores de puesta a tierra encerrados en concreto se agregó al Código Eléctrico Nacional (NEC) de los Estados Unidos en 1968. No era obligatorio usarlo si había una tubería de agua u otro electrodo de puesta a tierra presente. En 1978, el NEC permitió el uso de barras de refuerzo de 1/2 pulgada como electrodo de puesta a tierra [NEC 250.52(A)(3)]. El NEC se refiere a este tipo de tierra como un "Electrodo Encajonado en Concreto" (CEE) en lugar de usar el nombre de tierra de Ufer.

Con el paso de los años, el término "puesta a tierra Ufer" se ha convertido en sinónimo del uso de cualquier tipo de conductor de puesta a tierra encerrado en hormigón, ya sea que se ajuste o no al esquema de puesta a tierra original de Ufer. ^{[ 3 ]}

El hormigón es naturalmente básico (tiene un pH alto ). Ufer observó que esto significaba que tenía un suministro constante 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 consiguiente aumento de pH provocaba una reducción de la impedancia general del suelo. ^{[ 2 ]} El cerramiento de hormigón también aumenta la superficie de contacto entre el conductor de puesta a tierra y el suelo circundante, lo que también ayuda a reducir la impedancia general de la conexión.

El sistema de puesta a tierra original de Ufer utilizaba cobre recubierto de hormigón. Sin embargo, el alto pH del hormigón suele provocar que el cobre se astille y se desprenda. Por este motivo, a menudo se utiliza acero en lugar de cobre.

Cuando las casas se construyen sobre losas de hormigón , es práctica común sacar un extremo de la barra de refuerzo del hormigón en un lugar conveniente para hacer un punto de conexión fácil para el electrodo de puesta a tierra. ^{[ 4 ]}

Cuando están presentes, se prefieren las tomas de tierra Ufer a las varillas de puesta a tierra. En algunas zonas (como Des Moines, Iowa ), las tomas de tierra Ufer son obligatorias para todos los edificios residenciales y comerciales. ^{[ 5 ]} La conductividad del suelo suele determinar si se requieren tomas de tierra Ufer en una zona determinada.

Un electrodo de puesta a tierra Ufer de dimensiones mínimas especificadas es reconocido por el Código Eléctrico Nacional de los Estados Unidos como electrodo de puesta a tierra. ^{[ 6 ]} Los conductores de puesta a tierra deben tener suficiente cobertura de concreto para evitar daños al disipar descargas de rayos de alta corriente. ^{[ 7 ]}

Una desventaja de las puestas a tierra Ufer es que la humedad en el hormigón puede convertirse en vapor durante una descarga eléctrica o una condición de falla de alta energía similar. Esto puede agrietar el hormigón circundante y dañar los cimientos del edificio. ^{[ 8 ]}

• "The Ufer Ground" . 1995. Archivado del original el 4 de marzo de 2022. Consultado el 13 de septiembre de 2022 .
• Una nueva perspectiva del sistema terrestre de Ufer