Estudio de la incidencia de altas frecuencias por descargas atmosféricas en el comportamiento de los electrodos de puesta a tierra

Abstract

El presente estudio se centra en analizar el comportamiento de los electrodos de puesta a tierra sometidos a altas frecuencias, tales como las generadas por descargas atmosféricas. Si bien la mayoría de los estudios previos se enfocan en frecuencias bajas, las condiciones de alta frecuencia, que superan el rango convencional de operación, pueden modificar significativamente las propiedades eléctricas de los electrodos, especialmente su impedancia. Para este estudio, se desarrolló un modelo híbrido que combina el modelo de circuitos y el modelo Electromagnético, permitiendo simular con mayor precisión el comportamiento del electrodo a diferentes frecuencias. Se realizaron simulaciones utilizando un electrodo de varilla vertical de Cooperweld, que es comúnmente utilizado en instalaciones de puesta a tierra en Ecuador. Los parámetros del suelo, como la resistividad, la permeabilidad y la permitividad relativas, fueron determinados de una puesta a tierra existente. Los resultados obtenidos revelan que la impedancia del electrodo aumenta considerablemente a medida que se incrementa la frecuencia, lo cual podría afectar al correcto funcionamiento del sistema de puesta a tierra frente a descargas atmosféricas. Este estudio proporciona información valiosa para el diseño y optimización de sistemas de puesta a tierra, especialmente en zonas con alta incidencia de descargas atmosféricas.