PRÁCTICA No. 7

MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE TIERRAS.

OBJETIVO. El alumno obtendrá la resistencia eléctrica de diferentes configuraciones de sistemas de tierra. INTRODUCCIÓN.

PROPÓSITO Y TIPOS DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA La puesta a tierra de un sistema en general consiste en unir ciertos elementos eléctricos a uno o varios electrodos introducidos en la tierra, por medio de conductores sólidos o cableados, resistencias óhmicas, reactancias o  impedancias (fijas o variables), etc. Lo anterior sirve para forzar a que las corrientes de cualquier origen (desbalance, estáticas, inducciones, ruidos, de secuencia cero, de impulso por rayo o maniobra, etc.) circulen dentro de la tierra.

Para su comprensión apropiada se describen los sistemas de tierra según su aplicación.

Puesta a tierra de los sistemas eléctricos. El propósito de aterrizar los sistemas eléctricos es para limitar cualquier voltaje elevado que pueda resultar de rayos, fenómenos de inducción o, de contactos no intencionales  con cables de voltajes más altos, evitando así que durante la circulación de estas corrientes de tierra, puedan producirse diferencias de potencial entre distintos puntos que puedan ser peligrosas para las personas que se encuentren cerca. Se logra uniendo mediante un conductor apropiado para la corriente de falla a tierra total del sistema, una parte del sistema eléctrico a la tierra.

Puesta a tierra de los equipos eléctricos. Su propósito es eliminar los potenciales de paso y toque que pudieran poner en peligro la vida y las propiedades y, para que operen de una manera selectiva las protecciones por sobrecorriente de los equipos. Se logra uniendo una parte del sistema eléctrico a la tierra, mediante un conductor apropiado a la corriente de corto circuito del sistema en el punto. 

Puesta a tierra en señales electrónicas. Para evitar la contaminación con señales en frecuencias diferentes a la deseada. Se logra mediante blindajes de todo tipo conectados a una referencia cero, que en general puede ser la tierra. 

Puesta a tierra de protección electrónica. Para evitar la destrucción de los elementos semiconductores por voltaje, se colocan dispositivos de protección conectados entre los conductores activos y un conductor de referencia cero conectado a la tierra.

Puesta a tierra de protección atmosférica. Sirve para canalizar la energía de los rayos a tierra sin mayores daños a personas y

propiedades. Se logra con una malla metálica igualadora de potencial conectada a la tierra que cubre los equipos o edificios a proteger.

Puesta a tierra de protección electrostática. Sirve para neutralizar las cargas electrostáticas producidas en los materiales dieléctricos que pueden iniciar un incendio o poner en peligro la vida humana. Se logra uniendo todas las partes metálicas y dieléctricas, utilizando la tierra como referencia de voltaje cero.La regla general de los sistemas de puesta a tierra es: Cada sistema de puesta a tierra debe cerrar únicamente el circuito eléctrico que le corresponde.

A diferencia de las mediciones eléctricas comunes donde la corriente circula por un circuito establecido, la medición de resistencia a tierra involucra medir a través de tierra, sin un circuito definido. Además, esta medición es volumétrica, ya que mide la resistencia del volumen de suelo que rodea a los electrodos. La medición de resistencia a tierra de electrodos es una técnica que requiere conocer aparte del método de medición, algunos factores que afectan los resultados de las mediciones, y que son:1. El tipo de prueba. 2. El tipo de aparato empleado. 3. El lugar físico de las puntas de prueba 4. La resistividad del terreno

CORRELACIÓN CON EL O LOS TEMAS Y SUBTEMAS DEL PROGRAMA DE ESTUDIO.Esta práctica se relaciona con el Tema de la Unidad 3 del programa de la asignatura en lo referente al subtema 3.2.

MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO.Probador de resistencia de tierra KYORITSU, Modelo 4102 ó Metrix Modelo MX435Sistemas de tierra del laboratorioSistemas de tierra existentes en la InstituciónMartilloPinzas mecánicasTrapos o estopasAgua

METODOLOGÍA.Se crearán por lo menos tres configuraciones diferentes de sistemas de tierra para medir sus respectivos valores de resistencia. Se tomarán mediciones con el terreno seco y con el terreno humedecido para observar las diferencias en los valores numéricos obtenidos. Observando el tipo de terreno, se aplicarán las fórmulas matemáticas para cada configuración y se compararán los valores resultantes de los cálculos con los valores medidos.

Se establecerá una sesión en el aula donde se discutirán todos los detalles observados y se tomarán las conclusiones finales que servirán para realizar el reporte individual correspondiente.

SUGERENCIAS DIDÁCTICAS.El alumno tendrá a disposición diversos materiales escritos y audiovisuales para enriquecer el conocimiento previo de la temática tratada en esta práctica.

El alumno deberá retomar conocimientos adquiridos en la asignatura de Mediciones Eléctricas.

REPORTE DEL ALUMNO.

BIBLIOGRAFÍA PRELIMINAR.

EARTH RESISTANCE TESTER MODEL 4102INSTRUCTION MANUALKyoritsu Electrical Instruments Works, LTD.

RUEL, S.A. (INGENIERIA)“SISTEMA DE PUESTA A TIERRA SEGÚN LAS NORMAS OFICIALES MEXICANAS E IEEE”Versión V2007.1