Medición de resistencia de tierra: una revisión de métodos prácticos de medición

Vasily Borutsky
Comprobado por un especialista: Vasily Borutsky
Publicado por Victor Kitaev
Última actualización: Octubre 2024

La puesta a tierra se utiliza en la implementación de varios proyectos de sistemas eléctricos. El concepto mismo de "conexión a tierra" se considera esquemáticamente conectando una parte de un circuito eléctrico al potencial de la tierra.

El circuito de tierra contiene un conductor y un electrodo incrustado profundamente en el suelo. La acción tradicional en la práctica eléctrica es medir la resistencia a tierra de las redes que aún se están lanzando y ya están en funcionamiento. Describiremos cómo y cómo se realiza esta importante acción.

¿Para qué son necesarias las medidas?

Se logra una solución brillante para las siguientes tareas mediante una resistencia cero perfecta en el circuito de puesta a tierra:

  1. Prevenir la tensión en el caso de máquinas tecnológicas.
  2. Para lograr un potencial de referencia efectivo de equipos eléctricos.
  3. Eliminar completamente las corrientes estáticas.

La verdadera experiencia en ingeniería eléctrica muestra: es imposible obtener un resultado en un cero perfecto.

Medida de resistencia de tierra
El procedimiento para realizar las mediciones necesarias utilizando el dispositivo para determinar la resistencia del bus de conexión a tierra. Dichos procedimientos se llevan a cabo en un horario aprobado por la gerencia de la organización de servicios.

En cualquier caso, un electrodo conectado a tierra produce algún tipo de resistencia.

El valor específico de la resistencia está determinado por:

  • resistencia del electrodo en el punto de contacto con el bus conductor;
  • el área de contacto entre el electrodo de tierra y el suelo;
  • Estructura del suelo dando resistencia diferente.

La práctica de medir la resistencia del bucle de tierra indica que los dos primeros factores pueden ser descuidados, pero sujetos a condiciones lógicas:

  1. El electrodo de tierra está hecho de metal altamente conductor.
  2. El cuerpo del pasador del electrodo se limpia cuidadosamente y se planta firmemente en el suelo.

El tercer factor permanece: la superficie resistiva del suelo. Se ve como la parte principal del diseño para medir la resistencia del bucle de tierra.

Se calcula gracias a la fórmula:

R = pL / A,

donde: p es la resistividad del suelo, L es la profundización condicional, A es el área de trabajo.

Para proteger a los propietarios de la casa / apartamento, todos los tipos de equipos eléctricos potentes para el hogar deben estar equipados con conexión a tierra:

Al probar la resistencia, cada una de las líneas de conexión a tierra se verifica por separado. La resistencia entre el elemento de conexión a tierra y cada parte no conductora del equipo eléctrico, que puede estar bajo voltaje, debe ser inferior a 0.1 ohmios.

Resumen de los métodos de medición

Hay varias opciones para medir la resistencia. bucle de tierra, cada uno de los cuales con bastante precisión le permite determinar el valor deseado.

Sistema de detección de 3 puntos

Entonces, por ejemplo, una técnica de circuito de 3 puntos a menudo se aplica en función del efecto de una caída potencial.

Circuito de tres puntos para mediciones.
Un diagrama gráfico del llamado sistema de tres puntos, que a menudo se usa cuando es necesario medir el valor de resistencia del bucle de tierra

Las mediciones se llevan a cabo en tres pasos principales:

  1. Medición de voltaje en el electrodo E1 y la sonda E2.
  2. Medición de la intensidad de corriente en el electrodo E1 y la sonda E3.
  3. Cálculo (mediante la fórmula R = E / I) de la resistencia del electrodo de tierra.

Para esta técnica, la precisión de las mediciones depende lógicamente de la ubicación de instalación de la sonda E3. Se recomienda introducirlo en el suelo a distancia, de manera óptima fuera del área denominada de ESE (resistencia efectiva de los electrodos) E1 y E2.

Mediciones sobre la tecnología "62%"

Si la estructura del suelo para la colocación del electrodo de conexión a tierra difiere en contenido homogéneo, el método del "62%" para determinar la resistencia de los bucles de conexión a tierra promete un buen rendimiento.

Esquema de medición para tecnología 62%
El esquema para la tecnología de medición bajo el nombre interesante "62%". Sin embargo, el nombre se toma del espacio óptimo entre los electrodos, en el que se obtiene un resultado aceptable.

El método es aplicable a circuitos con un solo electrodo de conexión a tierra. La precisión del testimonio aquí se debe a la posibilidad de ubicar las sondas de trabajo en una sección recta, en relación con el electrodo de conexión a tierra.

Puntos de instalación de la sonda de control

Profundización de electrodos, mDistancia a la sonda E1, mDistancia a la sonda E2, m
1,813,721,9
2,415,2524,4
3,016,7526,8
3,618,329,25
5,521,635,0
6,022,536,6
9,026,242,65

Método simplificado punto a punto

El uso de este método de medición requiere la presencia de otra buena conexión a tierra además de la que se examinará. La técnica es relevante para áreas densamente pobladas, donde a menudo no es posible operar ampliamente electrodos auxiliares de trabajo.

Medida de dos puntos
Un procedimiento de medición simplificado se lleva a cabo de acuerdo con un esquema de dos puntos. Con esta tecnología, se requiere menos manipulación del equipo y los cálculos, pero la precisión de los cálculos es baja.

El método de medición punto a punto es diferente, ya que muestra simultáneamente el resultado de dos dispositivos de conexión a tierra conectados en serie. Esto explica los requisitos para un rendimiento de alta calidad de la segunda conexión a tierra, para no tener en cuenta su resistencia.

Para realizar los cálculos, también se mide la resistencia del bus de tierra. El resultado obtenido se resta de los resultados de las mediciones generales.

La precisión de este método deja mucho que desear en comparación con los dos anteriores. Aquí, la distancia entre el electrodo de tierra juega un papel importante, cuya resistencia se mide por la segunda tierra. Por defecto, esta técnica no se aplica. Este es un tipo de alternativa cuando no puede utilizar otros métodos de medición.

Medición precisa de cuatro puntos

Para la mayoría de las opciones de medición de resistencia, la tecnología de 4 puntos se considera la forma más óptima, además de las de 2 y 3 puntos. Dicha tecnología de medición está dotada de instrumentos similares al probador de la serie 4500. A juzgar por el nombre del método, cuatro electrodos de trabajo se colocan en una línea y a distancias iguales en la plataforma de trabajo.

Patrón de medición de cuatro puntos.
De acuerdo con este esquema de cuatro puntos, se realizan las mediciones más precisas. Se utilizan equipos modernos y es posible realizar trabajos sin desconectar el circuito de puesta a tierra.

El generador de corriente del dispositivo está conectado a los electrodos extremos, como resultado de lo cual fluye una corriente entre ellos, cuyo valor se conoce. En los otros terminales del dispositivo, se conectan dos electrodos de trabajo internos.

Un valor de caída de voltaje está presente en estos terminales. El resultado final de la medición es la resistencia de tierra (en ohmios), cuyo valor muestra el dispositivo en la pantalla.

Los instrumentos de la serie 4500 se usan a menudo para medir el voltaje táctil. Usando un módulo especial, el dispositivo genera un pequeño voltaje en el suelo, una imitación del daño del cable.

Al mismo tiempo, la corriente que fluye a través del circuito de tierra se indica en la escala del dispositivo. Las lecturas en la pantalla se toman como base y se multiplican por el valor estimado de la corriente en el suelo. De esta manera, se calcula el voltaje táctil.

Medida de la serie 4500
Implementación de medidas para monitorear el estado de equipos eléctricos y líneas de tierra. Para el trabajo se usa el dispositivo de medición como 4500

Por ejemplo, el valor máximo de la corriente esperada en el área de falla es 4000A. Se indica un valor de 0.100 en la pantalla del dispositivo. Entonces, la magnitud del voltaje táctil será de 400V (4000 * 0.100).

Medición con el instrumento S.A6415 (6410, 6412, 6415)

La singularidad de este método es la capacidad de tomar medidas sin desconectar el circuito de puesta a tierra. También se debe enfatizar que es permisible medir la resistencia total del dispositivo de conexión a tierra incluyendo el componente resistivo de todas las conexiones en el circuito de conexión a tierra.

El principio de funcionamiento es aproximadamente el siguiente:

  1. Un transformador especial en el circuito crea corriente.
  2. La corriente fluye en un circuito educado.
  3. Usando un detector sincrónico, se registra la señal medida.
  4. La señal recibida es convertida por el ADC.
  5. El resultado se muestra en la pantalla LCD.

El dispositivo está equipado con un módulo (amplificador selectivo), gracias al cual la señal útil se limpia eficazmente de varios tipos de interferencia - n.ch. y h. ruido Las patas de las garrapatas en su estado articulado forman un circuito excitado que cubre el conductor de tierra.

Instrucciones para medir con el instrumento S.A6415

La secuencia de acciones cuando se trabaja con el dispositivo de la serie C.A6415 se describe de manera inteligible en las instrucciones adjuntas a este dispositivo único.

Instrumento C.A6415 para medir la resistencia de la tierra.
Un dispositivo de medición único son los alicates, gracias a los cuales es relativamente simple y fácil medir la resistencia del contorno de la tierra en diversas condiciones.

Por ejemplo, es necesario medir la resistencia a tierra de un módulo eléctrico (transformador, medidor eléctrico, etc.).

La secuencia de acciones:

  1. Abra el bus de tierra quitando la cubierta protectora.
  2. Agarre el conductor de tierra (bus o electrodo directamente) con los alicates.
  3. Seleccione el modo de medición "A" (medición actual).

El valor de corriente máximo del dispositivo es 30A, por lo tanto, si se excede esta cifra, no se puede realizar la medición. Retire el instrumento e intente nuevamente en otro punto.

Trabajar con el dispositivo S.A6415
El proceso de tomar medidas utilizando dispositivos de medición de tipo C. A6415 y 3770. Los resultados de la medición se registran en la tabla y se comparan en la próxima inspección técnica.

Cuando el valor actual obtenido en la báscula cae dentro del rango permitido, puede continuar trabajando cambiando el dispositivo a la medición de resistencia "?".

El resultado que se muestra en la pantalla mostrará el valor de resistencia total, que incluye:

  • electrodo y bus de tierra;
  • contacto neutro con el electrodo de tierra;
  • contacto de las conexiones en la línea entre el neutro y el electrodo de tierra.

Al trabajar con pinzas, debe tenerse en cuenta: las lecturas sobreestimadas del dispositivo con respecto a la resistencia de conexión a tierra se deben, por regla general, al mal contacto del electrodo de conexión a tierra.

Además, un bus de transporte de corriente desgarrado puede ser la causa de una alta resistencia. Las cifras de alta resistencia en los puntos de conexión (empalmes) de los conductores también pueden afectar las lecturas del dispositivo.

Pautas generales para medir USG

Antes circuito de tierra, por ejemplo, para una caldera de gas, es necesario obtener información precisa sobre en qué área se colocará el electrodo de tierra. A menudo, se propone referirse a las tablas existentes para determinar los valores "p" del suelo.

Sin embargo, esta opción con tablas proporciona datos puramente indicativos. Por lo tanto, no debe confiar en ellos. Los verdaderos valores de resistencia del suelo pueden variar significativamente.

Opción # 1: imprimación de una sola capa

Si el suelo tiene un componente homogéneo, su resistividad se mide por el método de "electrodo de prueba".

Puesta a tierra de una sola capa
La estructura de un suelo homogéneo. Bajo tales condiciones, medir y calcular la resistencia es mucho más fácil que hacer el mismo trabajo en suelos multicapa.

El método implica realizar un determinado procedimiento en dos etapas:

  1. Tome una sonda de control de varilla con una longitud ligeramente mayor que la profundidad de la pestaña de diseño.
  2. Sumerja la sonda en el suelo estrictamente verticalmente a la profundidad del marcador del proyecto.
  3. El extremo que queda por encima de la superficie de la tierra se usa para medir la resistencia a la propagación (Rr).
  4. USG está determinado por la fórmula p = Rr * Ψ.

Es aconsejable realizar el procedimiento varias veces en varios puntos del sitio de trabajo. Las mediciones alternativas ayudan a lograr mediciones precisas de resistencia del suelo.

Opción # 2: suelo multicapa

Para tal situación, el USG se mide por el método de detección gradual. Es decir, la sonda de control se sumerge a la profundidad de trabajo en pasos y en la posición de cada paso, se realizan mediciones de resistividad. Los cálculos del promedio de USG se realizan utilizando fórmulas para cada medición individual.

Suelo multicapa
Suelo multicapa. En tales condiciones, es necesario calcular la resistencia de cada capa individual. Los cálculos de suelo multicapa requieren más trabajo

Luego, basándose en las características climáticas del área, encuentran los valores para los cambios estacionales. De esta manera (bastante complicado), se obtienen los valores calculados de los UGS de las capas superiores.Se considera que las capas subyacentes no están sujetas a cambios estacionales y, por lo tanto, el cálculo para ellas se limita a una medición y cálculo algo simplificados.

Requerimientos de rendimiento

El trabajo de este tipo, por supuesto, es realizado por personal calificado que representa a organizaciones especializadas. Por lo tanto, las empresas de servicios públicos suelen ser responsables del funcionamiento de los paneles de energía en edificios residenciales. Se permite tomar medidas en estos puntos solo a través del acceso a estos servicios.

Los circuitos eléctricos son sistemas peligrosos. A pesar del hecho de que las comunicaciones domésticas están diseñadas para voltajes de menos de 1000V, este voltaje es fatal para los humanos. Se deben observar todas las precauciones de seguridad necesarias al manipular equipos eléctricos. El laico a menudo tales medidas son simplemente desconocidas.

Con las características de la construcción de puesta a tierra para el baño en un apartamento de la ciudad presentará siguiente articuloque contiene las reglas y pautas para el trabajo.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Tomar medidas en la práctica utilizando el instrumento:

Se requiere la ejecución de trabajos relacionados con la verificación de la resistencia de conexión a tierra, independientemente de la complejidad del circuito eléctrico y la categoría de la instalación donde se instalan, instalan y operan los equipos eléctricos. Muchas organizaciones especializadas están listas para proporcionar tales servicios.

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Comentarios de los visitantes
  1. Vencedor

    En un momento, hice la conexión a tierra usando el método de dos puntos debido a la incapacidad de usar otros métodos. Desde mi propia experiencia, diré que no vale la pena construirlo usted mismo sin la experiencia adecuada, porque sin dispositivos de medición no habrá precisión de medición. Es muy difícil de calcular incluso para algunos profesionales. En general, la opción más común y al mismo tiempo confiable es medir un contorno lineal en cuatro puntos.

  2. Gregory

    Estoy completamente de acuerdo con Víctor, el autor del comentario anterior. Independientemente del tipo de conexión a tierra, es mejor proporcionar estos trabajos con un electricista experimentado, y el contratista no solo debe tener acceso a dicho trabajo, sino también una educación y un certificado adecuados. Esto es importante Es mejor que todo esté organizado con la máxima fiabilidad, ya que, por ejemplo, las tormentas eléctricas no son infrecuentes, ¡es muy probable que entren rayos en el edificio!

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