Medida de la resistencia de la toma de tierra en

Aplicación
Medida de la resistencia de la toma
de tierra en edificios comerciales,
residenciales y en plantas industriales
Por Viditec
La puesta a tierra de una insta-
en las masas metálicas de la insta-
Esta nota de aplicación explica
lación es la unión eléctrica directa,
lación, y permitirá el paso a tierra
la función básica de una instala-
mediante conductores eléctricos
de las corrientes de fuga de los re-
ción de puesta a tierra y describe
sin fusibles ni protección alguna,
ceptores electrónicos, así como de
los métodos de medida de su resis-
de una parte del circuito eléctrico
las altas corrientes de descarga de
tencia eléctrica: método de caída
y/o de las partes conductoras no
origen atmosférico.
de potencial -a tres o cuatro hilos-,
pertenecientes al mismo, a una
Con el propósito de asegurar
método selectivo, método de la
toma de tierra constituida por un
la fiabilidad permanente de los
medida sin picas y método bipolar.
electrodo o grupos de electrodos
sistemas de puesta a tierra, hay
enterrados en el suelo.
publicados distintos estándares
¿Por qué conectar a tierra?
El sistema de puesta a tierra
de ingeniería y normas nacionales
Las puestas a tierra de la ma-
deberá evitar que aparezcan di-
que definen los correspondientes
yoría de las instalaciones eléctri-
ferencias de potencial peligrosas
procedimientos de mantenimiento de las tomas de tierra.
Por ejemplo, en España, el REBT
2002 en su ITC-BT-18 especifica
que “Personal técnicamente competente efectuará la comprobación de
la instalación de puesta a tierra, al
menos anualmente, en la época en
la que el terreno esté mas seco.
Para ello, se medirá la resistencia de tierra y se repararán con carácter urgente los defectos que se
encuentren.”
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Ingeniería Eléctrica • Mayo 2015
Figura 1. Instalación general
de puesta a tierra.
cas cumplen con tres propósitos
-- Otras estructuras enterradas
dad del terreno es una tarea com-
básicos:
que se demuestre que son
plicada por los siguientes factores:
-- Limitan la tensión que, con
apropiadas.
-- Depende de la composición
respecto a tierra, puedan pre-
del suelo (p. ej., arcilla, grava y
sentar en un momento dado
El tipo y la profundidad de en-
las masas metálicas de la ins-
terramiento de las tomas de tie-
-- Puede variar incluso en pe-
talación (protección frente a
rra deben ser tales que la posible
queñas distancias debido a la
contactos indirectos). Para ello,
pérdida de humedad del suelo, la
mezcla de diferentes materia-
derivan a tierra las correspon-
presencia del hielo u otros efectos
les.
dientes corrientes de defecto.
climáticos, no aumenten la resis-
-- Proveen una ruta segura de
circulación a tierra de las eventuales descargas atmosféricas,
y de las corrientes de fuga de
los receptores electrónicos.
tencia de la toma de tierra por encima del valor previsto.
La profundidad nunca será inferior a 0,50 metros.
arena).
-- Depende del contenido mineral (p. ej., sales).
-- Varía con la compresión y puede cambiar con el tiempo debido a la sedimentación.
Debe preverse, sobre los con-
-- Cambia con las temperaturas
-- Ofrecen una tensión nula de
ductores de tierra y en lugar acce-
y, por lo tanto, con la época
referencia para los receptores
sible, un dispositivo que permita
del año. La resistividad au-
electrónicos de la propia insta-
medir la resistencia de la toma de
menta cuando disminuye la
lación, así como para las señales
tierra correspondiente.
temperatura.
de datos que sirven para comu-
Este dispositivo puede estar
-- Puede verse afectada por de-
combinado con el borne principal
pósitos de metal enterrados,
de tierra, debe ser desmontable
tuberías, refuerzos de acero
La figura 1 muestra una insta-
necesariamente por medio de un
para hormigón, etc.
lación de puesta a tierra genérica.
útil, tiene que ser mecánicamente
nicar los equipos informáticos.
-- Varía con la profundidad.
seguro y debe asegurar la contiSegún el REBT 2002, para la
nuidad eléctrica.
toma de tierra se pueden utilizar
Puesto que la resistividad puede disminuir con la profundidad,
Resistencia de la toma de tierra
una forma de reducir la impedan-
La resistencia de la toma de
cia de la toma de tierra es colocar
-- Pletinas, conductores desnudos.
tierra depende de dos factores: la
el electrodo a mayor profundidad.
-- Placas.
resistividad del terreno circundan-
Otros métodos comunes para au-
-- Anillos o mallas metálicas cons-
te y la estructura del electrodo.
mentar la eficacia de un electrodo
electrodos formados por:
-- Barras, tubos.
tituidos por los elementos ante-
La resistividad es una propie-
riores o sus combinaciones.
dad que poseen todos los mate-
-- Armaduras de hormigón en-
riales y que define su capacidad
terradas, con excepción de las
armaduras pretensadas.
para conducir la corriente.
La determinación de la resistivi-
son el uso de una serie de picas,
un anillo conductor o una malla.
En el caso de varias picas, para
aumentar la eficacia, cada pica
debe encontrarse fuera del área de
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Aplicación
4 “Instalaciones interiores en vi-
tierra suele ser bastante mayor que
viendas. Prescripciones generales
la componente reactiva. Por esta
de instalación” recomienda una
razón, los términos impedancia y
resistencia de la toma de tierra in-
resistencia se utilizan en el texto
ferior a 15 ohmios en edificios con
casi de manera intercambiable.
pararrayos, e inferior a 37 ohmios
otra parte, la normativa que aplica
¿Cómo funcionan los medidores de impedancia de tierra?
a las infraestructuras técnicas de
Existen dos tipos de medido-
comunicaciones obliga a que el
res de impedancia de tierra: (1)
valor de la toma de tierra en estas
medidores de resistencia de tierra
instalaciones sea inferior a 10 oh-
de tres y cuatro hilos -también lla-
influencia de las demás (véase la fi-
mios. En Estados Unidos, la NEC,
mados telurómetros-, y (2) pinzas
gura 2). Como regla general, las pi-
Nacional Electrical Code, especifica
de medida de la impedancia de
cas deben respetar una separación
25 ohmios como límite aceptable
bucle de tierra (véase la figura 3).
superior a su longitud, siendo reco-
para la impedancia de la puesta a
Ambos tipos aplican una ten-
mendable que sea de al menos dos
tierra. Por terminar de dar referen-
sión al electrodo y miden la co-
veces su longitud. Por ejemplo, las
cias, la norma IEEE 142 “Prácticas
rriente resultante.
varillas de 2,5 m se deben separar
recomendadas para la conexión a
Los medidores de resistencia
más de 5 m para alcanzar el grado
tierra de sistemas eléctricos indus-
de tierra a tres o cuatro hilos com-
óptimo de eficacia.
triales y comerciales” sugiere una
binan una fuente de corriente y un
Existen, de nuevo, distintas nor-
resistencia de la toma de tierra
medidor de tensión, y requieren el
mas que definen diferentes límites
entre 1 y 5 ohmios para sistemas
uso de picas o pinzas. Presentan
aceptables para la impedancia del
comerciales o industriales de gran
las siguientes características:
electrodo. En España, la Guía Téc-
tamaño.
en edificios sin pararrayos. Por
Figura 2: los electrodos
de conexión a tierra tienen
áreas de influencia a su alrededor.
nica de Aplicación GUÍA-BT Anexo
Nota: los sistemas de distribución eléctrica suministran corriente alterna e, igualmente, los
medidores de resistencia de tierra
utilizan corriente alterna para las
comprobaciones. Por lo tanto, podría parecer que lo importante es
la impedancia y no la resistencia.
Sin embargo, en las frecuencias de
las líneas eléctricas, la componente resistiva de la impedancia de la
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Figura 3: Medidores
de impediancia de tierra.
procedentes de otras fuentes
Seguridad en las comprobaciones de resistencia a tierra
interfieran con las medidas de
Al realizar las conexiones, se
que las corrientes fantasmas o
impedancia de tierra.
deben utilizar siempre guantes
-- Los medidores de cuatro hilos
aislantes, protecciones para los
disponen de cables de genera-
ojos y cualquier otro equipo de
ción y medida independientes
protección personal apropiado.
para compensar la resistencia
No es seguro asumir que hay un
eléctrica de los propios ca-
electrodo de reserva para el siste-
bles –método de medida de
ma eléctrico durante la prueba.
resistencia a cuatro hilos-. Este
No desconectar nunca un elec-
-- Utilizan corriente alterna para
método permite eliminar de la
trodo de conexión a tierra si existe
la prueba, pues la tierra no con-
medida de la impedancia de
la posibilidad de caída de rayos
duce bien la corriente continua.
tierra el valor de la resistencia
(tormenta eléctrica).
-- Utilizan una frecuencia próxi-
óhmica de los cables de prue-
Una avería en la puesta a tierra
ma, pero distinta, a la frecuen-
ba pues, en ocasiones, por
de una instalación vecina puede
cia de red (50 Hz) y sus armó-
tener una elevada longitud,
generar la presencia de tensión en
nicos. De esta forma, se evita
presentan una apreciable re-
bornes del electrodo que se está
sistencia eléctrica.
verificando. Esto puede resultar
-- Tienen un filtro de entrada dise-
especialmente peligroso en las
ñado para captar su propia se-
proximidades de subestaciones
ñal y rechazar todas las demás.
o líneas de distribución eléctrica
en las que se pueden producir im-
Las pinzas de medida de bucle
portantes corrientes de tierra. (La
de tierra tienen el aspecto de una
pinza amperométrica, pero internamente son muy diferentes ya
que cuentan con un transformador
de generación y un transformador
de medida. El transformador de
generación impone una tensión en
el lazo que se está ensayando y el
transformador de medida mide la
corriente resultante. Estas pinzas
utilizan un filtrado avanzado para
Figura 4. Esquema de conexión
del telurómetro.
reconocer su propia señal y rechazar todas las demás.
Figura 5. Circuito eléctrico
de la medida.
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Aplicación
comprobación de la puesta a tie-
do deberá ser inferior a 1 ohmio.
rra de las torres de distribución o
telurómetro a la pica P2 llamada "pica auxiliar de referencia
subestaciones requiere el uso de
El método de caída de potencial
de potencial". Esta pica perte-
procedimientos especiales que
El método de caída de po-
nece a la dotación del teluró-
no se tratan en esta nota de apli-
tencial es el método tradicional
metro y se deberá clavar en la
cación.)
de medida de la resistencia de la
tierra a cierta distancia del elec-
Los medidores de resistencia
toma de tierra, y es el que utilizan
trodo bajo prueba.
de tierra utilizan una energía muy
los equipos conocidos como “telu-
superior a la que emplean otros
rómetros”.
-- H/C2: conexión del borne H del
telurómetro a la pica C2 auxi-
instrumentos de medida, con co-
Se debe recordar que para
liar de inyección de corriente.
rrientes de ensayo que pueden ser
medir la resistencia de la toma de
Esta pica también es un acce-
de hasta 250 mA. Es preciso ase-
tierra empleando este método,
sorio del telurómetro y se de-
gurarse de que todas las personas
es necesario desconectar previa-
berá clavar en la tierra a una
que se encuentran en el área de
mente el electrodo de puesta a
distancia aún mayor.
medida conocen este dato y ad-
tierra de la instalación, maniobra
vertirles que no deben tocar las
que se ejecuta en el borne prin-
sondas mientras el instrumento
cipal de tierra que, generalmente,
esté activado.
está ubicado en el cuarto de contadores de la instalación.
Comprobación del conductor
de tierra
La figura 5 muestra el circuito
eléctrico de la medida.
El telurómetro inyecta una corriente alterna en la tierra a través
de electrodo que se está comprobando, E, y la pica de corriente C2;
Antes de medir la resistencia
Descripción del método de
caída de potencial
de la toma de tierra, es recomen-
El telurómetro requiere tres co-
tensión entre las picas P2 y E y, por
dable verificar la buena conexión
nexiones para realizar la medida de
último, y mediante la Ley de Ohm,
eléctrica del conductor de tierra
la resistencia de la toma de tierra,
calcula la resistencia entre P2 y E.
(ver figura 1) desde el propio elec-
si bien los medidores más precisos
Como se puede ver, la resistencia
trodo hasta el borne principal de
pueden requerir de una cuarta co-
de conexión a tierra de las picas
tierra. La mayoría de los teluró-
nexión para eliminar del resultado
auxiliares no afecta a la medida.
metros (medidores que emplean
de la medida la resistencia de los
el método de caída de potencial)
propios cables de prueba.
a continuación, mide la caída de
Para realizar la prueba, la pica
C2 se coloca a cierta distancia del
incorporan la medida de resisten-
Las conexiones que se de-
electrodo que se desea verificar.
cia eléctrica a dos hilos y disponen
ben realizar se presentan en la
Posteriormente, manteniendo la
de una buena resolución para esta
figura 4, y son:
pica C2 fija, se desplaza la pica P2
prueba, por lo que resultan per-
-- E/C1: conexión del borne C1
por la línea entre E y C2 para verifi-
fectos para la tarea. El valor de re-
del telurómetro al electrodo
car si hay variación de la impedan-
sistencia eléctrica desde el borne
bajo prueba.
cia en el trayecto.
principal de tierra hasta el electro-
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Ingeniería Eléctrica • Mayo 2015
-- S/P2: conexión del borne S del
La parte difícil de esta prueba
medido no varía. En todos estos
pleto, pero dibuja una pendiente
es determinar el lugar en el que se
puntos estamos fuera de las men-
muy suave en la que los cambios
deben clavar las picas para obtener
cionadas zonas de influencia, por
de resistencia son pequeños.
una lectura correcta de la resisten-
lo que estos puntos nos ofrecen la
El margen de influencia del
cia de la toma de tierra. ¿En qué
medida correcta de la resistencia
electrodo depende de su profun-
punto la tierra que rodea al electro-
del electrodo.
didad y su área.
do deja de contribuir a la resistencia y se convierte en simple suelo, a
Los electrodos más profundos
La prueba consiste entonces
requieren un mayor alejamiento
en la realización de varias medidas
de la pica de corriente (véase la ta-
La corriente que circula entre
para establecer una curva similar a
bla 1). En anillos, mallas o series de
el electrodo y la pica auxiliar de in-
la de la figura 4. En la parte más pla-
picas en paralelo, la influencia del
yección de corriente provoca una
na de la curva es donde se mide la
electrodo puede extenderse de-
caída de tensión en las proximida-
resistencia de la tierra. En realidad,
cenas de metros. La tabla 2 ofrece
des tanto del electrodo como de
la curva nunca se aplana por com-
puntos de inicio posibles para la
un potencial de cero voltios?
dicha pica. Para que la medida de
la resistencia de la toma de tierra
sea fiable, la pica auxiliar de referencia de tensión debe estar fuera
de estas dos áreas de influencia.
La curva de la figura 4 muestra la distribución de la medida
de impedancia en relación a la
posición de la pica auxiliar de referencia de tensión.
Evidentemente, si esta pica
está en contacto con el electrodo
bajo prueba, la medida resultante será cero, mientras que si el
contacto lo hace con la pica de
inyección de corriente, la medida corresponderá a la suma de
las resistencias del electrodo y de
esta última pica. Se aprecia en la
gráfica de la figura 4 que para un
determinado rango de posiciones
de la pica de referencia, el valor
Consejos
• Utilice una buena cinta métrica de gran longitud.
• Para localizar la parte horizontal de la curva será necesario realizar al
menos cinco o más medidas; probablemente, entre 7 y 9.
• Una buena idea es realizar tres de las lecturas de resistencia con la
pica P2 a un 20, 40 y 60% de la distancia entre E y C2. De esta forma,
podrá utilizar la técnica de la pendiente de Tagg.
• Al colocar las picas, asegúrese de que la pica de corriente, la pica
de potencial y el electrodo que se desea comprobar se encuentren en
línea recta.
• Si se obtiene una medición de impedancia muy elevada o fuera de
rango, pruebe verter una pequeña cantidad de agua alrededor de las
picas de prueba para mejorar el contacto con la tierra. Esta práctica no
falsea los datos, ya que la intención no es medir la resistencia de las
picas, sino la resistencia del electrodo.
• Mantenga separados los cables de potencial y de corriente para evitar un acoplamiento de la señal.
• En un emplazamiento de nueva construcción, debería realizar varias series de medidas. La resistencia puede caer con el tiempo debido
a la sedimentación de la tierra.
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Aplicación
colocación de las picas auxiliares
resistencia de tierra bajos, el mé-
yección de corriente a una dis-
de inyección de corriente y de re-
todo a cuatro hilos permite añadir
tancia igual o superior a 30 m
ferencia de tensión.
un cuarto cable para eliminar la
desde el electrodo que se está
Debido a la posibilidad de inte-
resistencia debida al cable C1. De
comprobando.
racción entre los anillos, mallas o
esta manera se elimina la caída de
series de picas en paralelo y las pi-
tensión en el cable de medida C1,
cas auxiliares de medida, se debe-
y por tanto su influencia en el re-
rá seguir estrictamente el gráfico
sultado de la prueba.
de caída de potencial, sin ignorar
ningún paso, para garantizar que
los resultados obtenidos sean precisos.
-- El terreno es uniforme.
En estas condiciones, se puede colocar la pica de inyección de
corriente a una distancia igual o
La regla del 62%
Es posible reducir el número
superior a 30 m del electrodo que
se está comprobando, y la pica de
de medidas a realizar si:
referencia de tensión al 62% de
Al comprobar una serie de
-- Se comprueba un electrodo
dicha distancia. Se realiza una me-
electrodos en paralelo, la resis-
simple (no una malla ni una
dida y, a modo de comprobación,
tencia combinada será inferior a
placa grande).
se deben realizar dos medidas adi-
la menor de las lecturas obtenidas
de cualquiera de los electrodos individuales. Si, por ejemplo, se trata de dos picas de 2,5 m con una
separación entre sí superior a los 5
m, se puede asegurar que la resistencia combinada será sustancialmente inferior a la resistencia de
cada pica por separado.
La medida a tres hilos proporciona buenos resultados si se utiliza un cable C1 corto o si se asume
que en la lectura habrá una imprecisión adicional de una fracción de
ohmio por la resistencia del propio
cable. Para medidas de resistencia
de tierra superiores a los 10 ohmios, el efecto de la resistencia del
cable C1 resulta inapreciable. Pero
en situaciones en las que las medidas deben ser muy precisas, es
decir, donde se esperan valores de
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Ingeniería Eléctrica • Mayo 2015
-- Es posible colocar la pica de in-
cionales: una con la sonda de refe-
rencia de tensión 1 m más cerca del
la pendiente de Tagg (también
-- Es posible que no se pueda co-
electrodo que se está comproban-
denominado "método de la pen-
locar el cable C1 en el centro
do y otra 1 m más alejada (véase la
diente") para establecer la impe-
del sistema de electrodos.
figura 6). Si realmente se está en la
dancia de la toma de tierra.
-- El área donde se deben colocar
las picas es limitada.
parte plana de la curva, las lecturas
deben ser prácticamente iguales y
La figura 7 muestra un ejemplo
se podrá registrar la primera lectu-
de conjunto de datos en el que no
Si ya se dispone de lecturas en
ra como valor de la resistencia.
existe una clara parte plana. Esta
los puntos del 20, 40 y 60% entre
curva es característica de las ve-
E y C2, se puede aplicar el siguien-
Técnica de la pendiente de
Tagg
rificaciones en las que las sondas
te método a los datos existentes.
de inyección de corriente y de re-
Primero se calcula el coeficien-
Los electrodos de gran tamaño
ferencia de tensión no están fuera
te μ a partir de las tres medidas de
o los sistemas de conexión a tierra
de la influencia del electrodo que
resistencia al 20, 40 y 60% a través
requieren consideraciones espe-
se está comprobando, lo cual pue-
de la siguiente expresión:
ciales. Si se han realizado lecturas
de suceder por varias causas:
de resistencia en nueve ubicacio-
-- En sistemas de electrodos que
nes de P2 diferentes y no aparece
cubren áreas amplias, puede
un aplanamiento claro en el gráfi-
resultar complicado colocar las
co, puede utilizarse la técnica de
picas suficientemente lejos.
Figura 6: posiciones de las picas
para la regla del 62%.
A continuación se consulta
la tabla del final de esta nota de
Figura 7: la impedancia de la tierra se puede obtener
de la curva mediante la técnica de la pendiente de Tagg.
Ingeniería Eléctrica • Mayo 2015
93
Aplicación
aplicación para hallar el valor de
Método selectivo
Dado que la estructura metáli-
P2/C2 que corresponde al valor
El método selectivo es una
ca del edificio está en contacto con
de μ obtenido. Este valor indica el
variante del método de caída del
el terreno y que el conductor de
punto del gráfico en el que es fia-
potencial y puede encontrarse en
neutro de la instalación general-
ble determinar la resistencia de la
medidores de resistencia de tierra
mente también lo está (por ejem-
toma de tierra.
de gama alta, como el Fluke 1625.
plo, en los sistemas TT), resulta
Los medidores que incluyen esta
imposible conocer qué parte de la
función pueden medir la resisten-
corriente inyectada desde la pica
cia de tierra en cualquier sistema
de inyección de corriente retorna
sin desconectarlo de la instalación.
por el electrodo bajo prueba. La
Esto significa que no es necesario
comprobación selectiva utiliza un
esperar interrumpir el suministro
transformador de corriente (pinza
Según la tabla, para μ = 0,71 el
de energía para realizar la prueba,
amperométrica) de gran sensi-
porcentaje de P2/C2 correspon-
ni someterse a los riesgos para la
bilidad y precisión para medir la
diente es del 59,6%. Esto quiere
seguridad que supone desconec-
corriente de prueba en el electro-
decir que la resistencia de la tie-
tar el electrodo de un sistema bajo
do que se desea comprobar, sin
rra aproximada se mide a (59,6%
tensión.
necesidad de desconectarlo de la
Por ejemplo, para los datos de
la figura 7:
x 100 m), es decir, a 59,6 m. Este
Tanto el método de caída de
instalación. El medidor selectivo
valor es muy cercano a 60 m, en
potencial como el método selec-
emplea un filtro digital en la me-
el que la lectura era 6,8 ohmios.
tivo utilizan picas para inyectar
dida de corriente para reducir los
Podría decirse entonces que la
corriente y medir la caída de la
efectos de las posibles corrientes
resistencia de la tierra del electro-
tensión. Aplican las mismas re-
fantasma. La figura 8 muestra la
do que se está comprobando es
glas para la colocación de estas
configuración de esta prueba.
aproximadamente de 6,8 ohmios.
picas que en el método de la caí-
Figura 8: conexiones
para la medida selectiva
de electrodos de puesta a tierra.
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Ingeniería Eléctrica • Mayo 2015
da de potencial. Si se cumplen las
Método de la medida sin picas
condiciones para la regla del 62%
El método de la medida sin pi-
es posible reducir el número de
cas permite medir la impedancia
medidas. De lo contrario, se de-
del bucle de tierra de la instala-
berá trazar un gráfico de caída de
ción sin necesidad de desconectar
potencial completo. Si la curva no
su toma de tierra y sin utilizar nin-
está aplanada, se puede utilizar la
guna pica auxiliar de medida.
técnica de la pendiente de Tagg. La
Para realizar la medida, el medi-
principal diferencia con respecto al
dor utiliza un transformador espe-
método de caída de potencial radi-
cial (pinza de tensión) que genera
ca en que la comprobación selecti-
una tensión en el conductor de tie-
va permite medir de forma precisa
rra con una frecuencia de prueba
la corriente en el electrodo.
especial. Además, utiliza un segun-
Figura 10: conexiones para la medida
sin picas de la impedancia del electrodo.
Figura 9: conexión del equipo
Saturn GEO X para una medida
sin picas.
do transformador para medir la
corriente resultante en el bucle de
tierra específicamente a la frecuencia de la tensión de prueba.
-- La conexión de neutro a tierra
de la alimentación.
-- El conductor de tierra de la alimentación.
-- La toma de tierra de la alimen-
Este método se incluye en algu-
tación.
En general, el método sin picas
siempre requiere una ruta de baja
impedancia en paralelo con el
electrodo que se está comprobando. El electrodo de puesta a tierra
de la mayoría de las instalaciones
se encuentra en paralelo con otros
nos medidores de caída de potencial, por ejemplo, el Fluke 1625 o
Puesto que este método utiliza
muchos electrodos de puesta a
Fluke 1623, así como en instrumen-
la instalación de la alimentación (o
tierra de la compañía eléctrica.
tos con formato de pinza ampero-
suministro eléctrico) como parte
Estos electrodos pueden ser, por
métrica, como el Fluke GEO 30.
del circuito, solo se puede utilizar
ejemplo, electrodos de postes o
La figura 9 muestra la conexión
una vez que el cableado está fina-
torres eléctricas (ver figura 10).
de las pinzas de generación y de
lizado, es decir, no se puede utili-
La impedancia de estos elec-
medida del equipo Saturn GEO X.
zar antes del enganche al suminis-
trodos de puesta a tierra se com-
tro de la instalación a verificar.
bina por lo general en una impe-
Cuando se comprueba el elec-
dancia muy baja.
trodo de conexión a tierra de una
En este método, la pinza mide
instalación TN-S con este método,
la resistencia total de todos los
Así, por ejemplo, si hay 40 pos-
en realidad se comprueba un lazo
componentes anteriores, que es-
tes eléctricos en las proximidades
que incluye:
tán conectados en serie.
de una instalación, cada uno de
Una lectura anormalmente ele-
ellos con una puesta a tierra de 20
vada o una indicación de circuito
ohmios, y estas puestas a tierra es-
-- El conductor de tierra.
abierto en el instrumento indica una
tán interconectadas en serie me-
-- El borne principal de tierra.
conexión incorrecta entre dos o más
diante un conductor (véase figura
-- El conductor PE de la alimen-
de los componentes fundamentales
11), la resistencia equivalente de
mencionados con anterioridad.
los 40 electrodos en paralelo es:
-- El electrodo que se quiere verificar.
tación.
Ingeniería Eléctrica • Mayo 2015
95
Aplicación
si el valor de las lecturas es inferior
a 1 ohmio, se debe volver a repetir
la comprobación para garantizar
Puesto que medio ohmio es
que no se está midiendo un lazo
un valor pequeño en comparación
conductor cableado en lugar de la
con la resistencia esperada en la
resistencia de la tierra.
comprobación del electrodo de la
También se pueden obtener
instalación, se puede asumir que
lecturas bajas debido a la interac-
la mayor parte de la resistencia
ción con otros electrodos muy cer-
medida en el bucle se debe a la re-
canos, con conductos enterrados,
sistencia de dicha toma de tierra.
tuberías de agua, etc.
Figura 12: Configuración
de la prueba en el método bipolar.
Pero también existen algunas
La calidad de la medida de-
dificultades potenciales en este
pende del número de rutas para-
método. Si la medida se realiza en
lelas, que no interaccionen con el
de las compañías eléctricas suelen
el lugar incorrecto del sistema, se
electrodo que se pretende medir.
ser buenas, con lo que la medida
puede medir la resistencia de un
Si un edificio con sistema TN solo
de la resistencia del bucle vendrá
lazo compuesto exclusivamente
recibe suministro de un transfor-
determinada fundamentalmente
por conductores, por ejemplo,
mador con un único electrodo en
por la resistencia de la toma del
en el anillo que forman los con-
su puesta a tierra, y no se puede
edificio. Si el valor de la resistencia
ductores de protección con los
asumir la existencia de varias ru-
del bucle cumple con los límites
del sistema de protección contra
tas, la medida indicará la suma de
establecidos para la toma de tierra
rayos. La resistencia eléctrica de
las resistencias de las tomas de
de la instalación, siempre estare-
este lazo conductor es muy baja,
tierra del edificio y del transforma-
mos en el lado seguro.
lo que nos puede alertar de que la
dor. Afortunadamente, las tomas
medida no es correcta. En general,
de tierra de los transformadores
Método bipolar
El método bipolar utiliza un
electrodo auxiliar cuya resistencia
de toma de tierra se haya determinado a priori y se establezca como
buena (de bajo valor óhmico). Un
ejemplo de electrodo auxiliar
puede ser una tubería de agua en
los alrededores de la instalación,
pero lo suficientemente alejada
de la misma (ver figura 12). El medidor en este método simplemen-
Figura 11: rutas de corriente de comprobación en el método sin picas.
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Ingeniería Eléctrica • Mayo 2015
te mide la resistencia del circuito
eléctrico formado por la toma de
La resistencia de los cables de
caso, la lectura del método
tierra del electrodo que se está
prueba se puede incluso descon-
bipolar sería excesivamente
comprobando, el electrodo auxi-
tar de la medida final. Para ello
elevada.
liar y los cables de medida. Si la
basta con medir su resistencia
-- Es posible que el electrodo au-
resistencia de tierra del electro-
previamente cortocircuitándolos
xiliar no se encuentre fuera del
do auxiliar es muy baja -lo que es
en sus extremos.
área de influencia del electrodo que se está comprobando.
probablemente cierto en tuberías
de metal sin segmentos de plásti-
Aunque el método bipolar re-
En este caso, la lectura puede
co ni juntas aislantes-, y el efecto
sulta cómodo de realizar, se de-
de los cables de medida es tam-
ben extremar las precauciones,
bién pequeño, el valor óhmico del
porque:
circuito eléctrico corresponderá
-- Una tubería de agua puede te-
implica, esta técnica se recomien-
fundamentalmente al de la re-
ner componentes de PVC, que
da únicamente cuando el sistema
sistencia de la toma de tierra del
aumentarían enormemente la
de conexión a tierra y el electrodo
electrodo bajo prueba.
resistencia de la tierra. En este
auxiliar se conocen a la perfección.
ser inferior a la real.
Debido a las incógnitas que
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Aplicación
Nota: Las tuberías no deben
utilizarse como electrodo de
toma de tierra en una instalación.
Así lo expresa explícitamente el
REBT 2002 en su ITC-BT-18: “Las
canalizaciones metálicas de otros
servicios (agua, líquidos o gases
inflamables, calefacción central,
etc.) no deben ser utilizadas como
tomas de tierra por razones de
seguridad”
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