Principales técnicas de medición y soluciones para la medida de tierras disponibles en el mercado.
10-08-2021
El verano es una de las estaciones en la que se produce un mayor aumento de la resistividad del terreno, en parte debido a la temperatura del agua contenida en sus poros y la capacidad de disolución de sales. Ante esta situación conviene realizar las mediciones de tierras con telurómetros.
En este post se analiza como elegir un telurómetro dentro de las soluciones disponibles en el mercado. Comenzaremos por explicar:
Una puesta a tierra tiene los siguientes objetivos:
La estrategia de protección a las personas consiste en construir un camino controlado hacia un elemento lo suficientemente grande como para que la corriente de defecto sea disipada. A su vez esta estrategia debe permitir la detección de defectos a tierra, asegurando la actuación y la coordinación de las protecciones y minimizando la fatiga de los aislantes, frente a sobretensiones internas o externas.
Por un lado, la medida de resistividad del terreno expresada en ohmios-centímetro es una variable básica que afecta a la resistencia a tierra de un sistema de electrodos. Esta medida comporta cierta problemática por su bajo valor, al menos parecido al de las conexiones con las que la vamos a realizar, es que, utilizando la técnica convencional de dos puntas la resistencia que mediremos en realidad será la suma de la propia resistencia a medir más la de las conexiones.
Es por ello que la teoría y método de medición de resistencia de puesta a tierra y de las resistividades es ampliamente utilizada la técnica de las cuatro puntas conocida como puente Thomson desarrollada en 1915 por Dr. Frank Wenner de la Buereau of Standards (la actual NIST) de Estados Unidos.
Este método elimina la influencia de la medida de la resistencia de la tierra, no solamente de las resistencias de los cables y los electrodos de prueba, si no de los posibles potenciales de contacto que pueden estar en el contacto metal/terreno.
Además del método Wenner existen por lo menos tres métodos más de medición de resistividad del terreno, basados también en la ecuación de la teoría unificada, aunque con mucha menor utilización en el ámbito de centros de transformación: el método Schulumberger, el método polo-dipolo y el doble dipolo.
La medición de la resistencia de e puesta a tierra se realiza haciendo circular una corriente alterna de baja frecuencia en un circuito formado por un electrodo de puesta a tierra que estamos midiendo y un electrodo auxiliar a la suficientemente distancia de esta puesta a tierra y midiendo la caída de tensión entre el punto en medición y un segundo electrodo auxiliar situado en un punto intermedio entre ambos.
Los aparatos de medida actuales utilizan en lugar del magneto de los aparatos primigenios, una fuente estabilizada de corriente alterna para asegurar la aplicación de una tensión constante en el circuito de medición. La frecuencia de la fuente es distinta de la frecuencia industrial y de cualquiera de sus múltiplos para evitar errores de medida. Se utiliza corriente alterna para evitar los efectos de la corriente continua sobre las sales del terreno, responsables en gran medida como hemos comentado anteriormente, de la conductividad del suelo.
Debemos tener en cuenta a la hora de elegir un aparato de medida de la resistencia de puesta a tierra que a la medida de la resistencia de puesta a tierra de una instalación se pueden utilizar los mismos aparatos de cuatro bornes que hemos usado para la medición de la resistividad. La práctica totalidad de los fabricantes de estos aparatos de medida tienen previsto en sus aparatos esta medición además de la propia resistividad del terreno y la denominada prueba de dos puntos que se corresponde la medida de la impedancia de bucle de defecto.
Aparatos de medida de resistencia de tierra hay muchos, de muchos fabricantes, de muchos precios y prestaciones que no siempre están relacionadas con este. Cada usuario, en el momento aprestarse a realizar esta inversión, debe preguntarse acerca de sus necesidades de medición presentes, y previstas para un futuro inmediato.
Existen tres categorías de equipos:
Incluyen solamente medición de resistencia de tierras por el método de las tes puntas y la medición del bucle de defecto Fase-PE. Suelen incluir medida de la tensión de tierra y medida de continuidad. Pueden ser indicación analógica o digital y su fuente de energía suelen ser pilas.
Los Megger DET3TD y Megger DET3TC son modelos de prueba de tres puntos que han sido diseñados para la medida de resistencia desde los 0.01 Ω a 2000 Ω y medición de tensión de tierra hasta 100V. las unidades se suministran con un conjunto completo de bolsa de transporte, cables y picas de prueba.
El DET3TC incluye ART. Esta función añadida permite reducir considerablemente los tiempos de prueba con respecto a otras técnicas de medición como la de caída de potencial, que ofrecen resultados confiables, pero consumen mucho tiempo. Para la medida de una puesta a tierra individual se requiere de la desconexión del electrodo del resto del sistema de tierras de la edificación para ser probado con el equipo, además del tiempo que queda desprotegida la instalación.
Con la solución ART (Attached Rod Technique) cuando el telurómetro inyecta una corriente
de prueba la puesta a tierra que está todavía conectado al sistema, la corriente no solamente fluye aguas debajo del electrodo bajo prueba, si no que retorna al sistema de puesta a tierra de la edificación y a cualquier otra pica de tierra conectada en paralelo.
Este dispositivo Megger DET3TC junto con la pinza opcional MCC1010 permite emplear el método ART para que el instrumento mida solamente la corriente inyectada en el electrodo bajo prueba. El instrumento usa esta corriente para el calculo de la resistencia del electrodo bajo prueba, sin necesidad desconexión, pérdida de tiempo, si paradas y sin irritaciones o raspaduras en las rodillas.
Incluyen medición de resistividad, medida de resistencia de tierras por el método de las tres puntas y algunos de las cuatro puntas y medición de bucle de defecto Fase-PE. Incluyen medida de la tensión de tierra y medida de la continuidad. Suelen ser de indicación digital y su fuente de energía pueden ser pilas o baterías recargables.
Pinzas de medida de puestas a tierra: Megger DET14C y DET24C
Ambas inducen una corriente de medida en los sistemas de tierra y miden la resistencia de tierra en varias instalaciones sin necesidad de desconectar la conexión a tierra. Estas pinzas de tierra ofrecen amplios avances en seguridad y acceso.Clasificación CAT IV 600 V junto con una advertencia automática de corriente para reducir el riesgo de que el usuario desconecte el electrodo con el flujo de una peligrosa corriente. La singular forma de cabeza elíptica y la corta longitud corporal ayudan a un acceso inigualable a electrodos difíciles de acceder.
El Meggger DET4TC2 y su homólogo recargable, el DET4TCR2, son medidores de tierra avanzados, capaces de realizar mediciones de 2, 3 y 4 picas. Estos instrumentos pueden ampliarse aún más añadiéndoles el MCC1010 y el MVC1010. El MCC1010 permitirá al usuario realizar las mediciones de técnica de varilla acoplada (ART), con lo que se elimina la necesidad de desconectar un electrodo de un sistema para probarlo. El uso de MCC1010 y MVC1010 le permitirá realizar mediciones sin picas, perfectas para lugares donde las picas auxiliares de conducción no son prácticas.
La incorporación de la frecuencia de medida variable permite al usuario eliminar el ruido de frecuencias y ampliar los rangos de resistencia que amplían las capacidades de la resistividad del suelo.
Incluyen medición de resistividad automática, medidas e resistencia de tierras por el método de las tres puntas y de las cuatro puntas, medición de acoplamiento entre sistemas de PAT, medición de tierra selectiva con pinzas, medición del bucle de defecto Fase-PE y algunos la medida de resistencia de apoyos de líneas aéreas con cable de guarda. Incluyen análisis de tensiones parásitas. La mayoría incluyen software de apoyo para la configuración de los parámetros de medida, recuperación y análisis de datos guardados en los aparatos, visualización de tendencias, etc. Son de indicación digital y s fuente de energía suelen ser baterías recargables.
El Megger DET2/3 es el equipo más avanzado robusto y compacto de la firma diseñado para prueba de tierras medida de resistencia de puesta a tierra y resistividad del terreno. El Megger DET2/3 es un probador para usar en los sistemas de tierra más complejos y grandes, como: centrales eléctricas, ferrocarriles, subestaciones, sistemas de comunicaciones, ambientes con ruido por alta electrificación. Dispone de un potente procesador que gracias a su sistema de enfoque flexible y fácil de usar con cualidades añadidas para la detección de posibles errores y información completa mostrada a través de su gran pantalla a color.
uploads/ETK_455ab12533.jpg
/uploads/ETK_455ab12533El Megger ETK es el conjunto de prueba de tierra está diseñado para ser lo más prácticos posibles. Se suministran en bolsa de transporte para todo el conjunto que agiliza su manejo y disposición. A la hora de su uso, las picas de prueba se almacenan dentro de las bobinas para un empleo simple. Simplemente ejecute la prueba llevando la pica hasta el punto de prueba y conectando el cable al instrumento. Cuando complete la prueba recoja el cable en la bobina y extraiga la pica del suelo. Los conjuntos se suministran con diferentes combinaciones para cumplir con diferentes cometidos. Se suministran con un metro para localizar perfectamente las picas. Las bobinas se pueden conectar juntas para obtener mayores cotas de distancia.
En nuestra opinión, aún en los aparatos de gama básica es interesante escoger un fabricante de responsabilidad y garantía. Es determinante que disponga de servicio técnico propio y si es posible su calibración por parte de un laboratorio acreditado ENAC. En Digamel nos encargamos de las calibraciones de estos equipos tanto para calibraciones válidas para cumplir con la ISO 9000 como para aquellas calibraciones llevadas acabo por laboratorio acreditado ENAC.
En este enlace podrá solicitar más información y presuspuestos de calibración acorde a sus neceesitades.
Por último a igualdad de estos aspectos y precio similar debemos fijarnos en los siguiente aspectos diferenciales, que crecen en importancia cuanto más alta sea la gama elegida.
Uno de los problemas que impedían la elección correcta de la resistencia de puesta a tierra era la presencia ene terreno de potenciales parásitos. En los aparatos de medida clásicos será necesario proceder previamente a la determinación de la presencia de estos potenciales antes de procede a la medida de esta. La siguiente generación de aparatos de medida detectaba esta condición automáticamente impidiendo la medida y generando en este caso un mensaje del tiepo “ruido excesivo”, “presencia de potencial de tierra” o similar.
La mayoría de aparatos de medida del mercado son incapaces, en términos coloquiales, “cerrar el circuito” es decir inyectar un valor de intensidad de corriente sufucuente valor como para determinar un valor de resistencia de puesta a tierra denetro de los límites de la precisión asegurada por elaparato en su características. En aparatros actuales esta circunstancia se señaliza mediante una indicación óptica del tipo de “incapaz de ineyctar suficiente corriente”.
Como comentamos anteriormentetodos los telurómetros emplean para la medida duna frecuencia distinta de la frecuencia de red pero cercana a ella. Medimos por lo tano la impedancia de tierra y no su resistencia, lo que resulta oconenti porque su valor será siempre ligeramente mayor y los resultado quedarán del lado de la seguridad. Sin embargo, las redes de tierra complejas puende tener una parte inductiva o capacitiva no despreciable debida a los cables que conecta las diferentes tierras entre ellas. Anun que el valor inductivo de estas tierras sea bajo en baja frecuencia, puede volverse muy importante para las corrientes de tipo impulsonal como las de las decargas atmoséricas. Algunos telúmetros mide la medida de tierra con una análisis de frecuencia, lo que proporciona no solamente la resistencia si no la reactancia de puesta a tierra.
Algunos modelos de telurómetros de alta gama disponen de medición de tierra seleccionable en los sistemas de tierra con múltiples puntos de puesta a tierra permite determinar el comportamiento de cada una de ellas sin necesidad de desconectarlas mediante una pinza amperimétrica que permite medir exactam
ente la corriente que circula a tierra a medidir y dereminar así su valor exacto, como ya se ha comentado anteriormente sobre la opción ART de telurómetros de Megger. Algunos añaden este método a la psibilidad de medidir la resistencia de tierra mediante una pinza inyectora de corriente e una receptora de esta corriente.
Cabe decir que después de muchos años en los que la renovación de telurómetros simplemente era de tipo estético, podemos afirmar que estamos viviendo en este momento una profunda revolución en los métodos de medida de los istintos aspectos de las instlaciones depuesta a tierra, que sinmplifican el trabajo y mejora la fiablidad de los resultado obtenidos.
Sí necesita asesoramiento o un presupuesto personalizado sobre que équipo resulta más convenieniente para realizar de resistencia de putesta a tierra puede enviarnos su consulta en en el formulario de acontinuación.
Contacta con nosotros rellenando este formulario:
EN
FR
PT