Métodos de MediciónPuesto a Tierra

Nepalí Meléndez 20.929.773José D. Torrealba 23.813.417

• La disposición de un sistema de puesta a tierra permite la defensa de las personas y los bienes contra los efectos de las caídas de rayos, descargas estáticas, señales de interferencia electromagnética y corrientes de fugas a tierra. Por lo tanto, la construcción correcta de la misma brinda importantes beneficios al impedir pérdidas de vidas, daños materiales e interferencias con otras instalaciones.

Las distintas normas de estudio establecen que deben ponerse a tierra las partes metálicas de los aparatos e instalaciones que no correspondan al circuito de servicio, y puedan entrar en contacto con partes sometidas a tensión en caso de avería o establecimiento de arcos. Por este motivo, en los aparatos y en las partes de la instalación hay que prever un cable de puesta a tierra que se vincule directa o indirectamente a la toma de puesta a tierra, constituida por jabalinas y mallas de conductores enterrados útilmente.

Para una acción fuerte, resulta fundamental que la resistencia de puesta a tierra tome un valor tal que no origine tensiones peligrosas al circular la corriente de falla; por lo que su valor está cabalmente acotado por las normas de aplicación para los distintos tipos de instalaciones.Existen diversos métodos para determinar la resistividad de un terreno pudiendo citarse, en primer lugar, el basado en la toma de muestra y el de los electrodos, pero que solo proporcionan indicaciones muy locales, consecuente, insuficiente o engañosas para la concepción de las tomas de tierra

Objeto de un Sistema de Puesta a Tierra

Ante todo, un sistema de puesta a tierra aplicado a una instalación eléctrica tienen como primer término, proteger la vida humana y animal; en segundo término, los bienes y los sistemas eléctricos involucrados. Con este sistema se trata de lograr que la corriente que circula ante una determinada falla en un circuito eléctrico, encuentre un camino más fácil para su drenaje a tierra que el que ofrecería el cuerpo de una persona.

Composición de un Sistema de Puesta a Tierra

Un sistema de puesta a tierra está compuesto básicamente por las masas metálicas de la instalación, por uno o más conductores de protección que unen eléctricamente a las masas y él o los electrodos dispersores (jabalina). Estos últimos son los que se encargarán de la conducción final de la carga eléctrica desde el medio conductor metálico a la tierra.

Jabalina - Elemento Dispersor

Son los elementos más utilizados en la práctica como elemento dispersor. Estas están constituidas por una barra de acero cilíndrico y liso, revestida por una capa de cobre aplicado electrolíticamente para su protección contra la corrosión y para mejorar la resistencia de contacto a tierra.Mejoramiento de la resistividadEl mejoramiento artificial de la resistividad del suelo se logra mediante un adecuado tratamiento químico del terreno. Está recomendado cuando no se puede lograr la resistencia de puesta a tierra requerida ya sea por la composición del suelo, su formación geológica o ubicación zonal.

Método de los Cuatro Electrodos

Son un tipo de método geofísico, y constituyen pruebas realizadas para la determinación de las características geotécnicas de un terreno, como parte de las técnicas de reconocimiento de un reconocimiento geotécnico.

Permiten evaluar la resistividad media del subsuelo mediante la medición de una diferencia de potencial entre dos electrodos situados en la superficie.

Es el mas utilizado para determinar la resistividad del terreno. En este procedimiento, se establece la resistividad, en función de la profundidad en el vertical de un punto, haciendo circular una corriente, I ,con ayuda de un generador, G entre dos electrodos puntuales, de pequeñas dimensiones, hincados en el suelo A y B.

Método Wenner

Las distancias y lugares de prueba

dependen de factores como

interferencia y el tamaño de la

instalación o del sistema de tierra.

Como mínimo el valor de la

resistencia deberá derivarse de dos

puntas de prueba de tierra en un

espacio de prueba.

Se utiliza básicamente para llevar a cabo el cálculo de los valores de resistividad especifica del suelo: ρE=2πaRE donde a es la distancia entre electrodos, R es el

valor medido de resistencia específica.

Método de la Tierra Conocida

Este método consiste en encontrar la resistencia combinada entre el electrodo a probar y una resistencia despreciable.

En este método se hace circular una corriente entre las dos tomas de tierra, esta corriente se distribuye en forma similar a las líneas de fuerza entre polos magnéticos. El inconveniente de este método es encontrar los electrodos de resistencia conocida y los de resistencia despreciable.

Método de Triangulación

Consiste en enterrar tres electrodos (A, B, X), se disponen en forma de triangulo, tal como se muestra en la figura 2, y medir la resistencia combinada de cada par: X+A, X+B, A+B, siendo X la resistencia de puesta a tierra buscada y A y B las resistencias de los otros dos electrodos conocidas. Las resistencias en serie de cada par de puntos

de la puesta a tierra en el triangulo será determinada por la medida de voltaje y corriente a través de la resistencia. Así quedan determinadas las siguientes ecuaciones:

• R1= X+A• R2= X+B• R3= A+B• De donde • X= (R1+R2-R3)/2

Este método es conveniente para medidas de resistencias de las bases de las torres, tierras aisladas con varilla o puesta a tierra de pequeñas instalaciones. No es conveniente para medidas de resistencia bajas como las de mallas de puesta a tierra de subestaciones grandes. El principal problema de este método es que A y B pueden ser demasiado grandes comparadas con X (A y B no pueden superar a 5X), resultando poco confiable el calculo.

Método de los Dos puntos

En este caso se mide la resistencia total de la toma de la tierra bajo ensayo y de otra toma auxiliar, cuya resistencia se presupone despreciable frente a la primera.

El valor de la resistencia que se obtiene, esta sujeto a grandes errores cuando se usa para medir resistencias pequeñas, pero en algunas ocasiones es muy practico.

Método de Tensión de Paso

TENSIÓN DE PASOEs la diferencia de potencial que podría experimentar una persona entre sus pies con separación de 1 m, cuando se presenta una corriente de falla en una estructura cercana puesta a tierra, pero no se tiene contacto con ella.

Para realizar las mediciones de tensión de contacto se emplea el equipo de inyección de corriente CPC 100, especial para este tipo de medidas.