Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

34
PRACTICA 8 Instalación y medida de puestas y toma de tierra 8.1. INTRODUCCION Queremos destacar la importancia que un sistema de protección, como es la puesta atierca, tiene en cuanto a la seguridad de las personas y animales, así como también de las instalacio- nes propiamente dichas. De una forma concisa trataremos de los conceptos básicos de la puesta a tierra en edificios destinados principalmente a viviendas. El conocimiento de los elementos que la integran, su instalación, la medida del valor de la resistencia de la toma de tierra y su mantenimiento, serán también tratados en esta práctica. 8.2. OBJETTVOS Al final de esta práctica se pretende alcanzar los siguientes objetivos: o Describir las partes que comprende una puesta atierra y los elementos a conectar ala misma en un edificio. . Realizar la instalación de la toma de tierra de un edificio destinado principalmente a viviendas. o Aplicar los conocimientos adquiridos para la medición de la toma de tierra con cual- quier método y aparato. o Establecer el procedimiento para mantener una buena puesta a tierra. 8.3. CONCEPTOS BASICOS <<Poner a tierra» significa unir a tierra un punto de una instalación a través del dispositivo apropiado. Con la puesta a tierra tratamos de: o Proteger de posibles contactos con partes sometidas a tensiones elevadas, a partes de las instalaciones destinadas a no ser recorridas por intensidades de corriente o a transportar intensidades de corriente de Baja Tensión. 141

description

Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

Transcript of Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

Page 1: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

PRACTICA 8

Instalación y medida de puestasy toma de tierra

8.1. INTRODUCCION

Queremos destacar la importancia que un sistema de protección, como es la puesta atierca,tiene en cuanto a la seguridad de las personas y animales, así como también de las instalacio-nes propiamente dichas. De una forma concisa trataremos de los conceptos básicos de lapuesta a tierra en edificios destinados principalmente a viviendas. El conocimiento de loselementos que la integran, su instalación, la medida del valor de la resistencia de la toma de

tierra y su mantenimiento, serán también tratados en esta práctica.

8.2. OBJETTVOS

Al final de esta práctica se pretende alcanzar los siguientes objetivos:

o Describir las partes que comprende una puesta atierra y los elementos a conectar alamisma en un edificio.

. Realizar la instalación de la toma de tierra de un edificio destinado principalmente aviviendas.

o Aplicar los conocimientos adquiridos para la medición de la toma de tierra con cual-quier método y aparato.

o Establecer el procedimiento para mantener una buena puesta a tierra.

8.3. CONCEPTOS BASICOS

<<Poner a tierra» significa unir a tierra un punto de una instalación a través del dispositivoapropiado. Con la puesta a tierra tratamos de:

o Proteger de posibles contactos con partes sometidas a tensiones elevadas, a partes delas instalaciones destinadas a no ser recorridas por intensidades de corriente o atransportar intensidades de corriente de Baja Tensión.

141

Page 2: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

I42 PRACTICAS DE ELECTRICIDAD

o Disipar laS sobretensiones de origen atmosférico (ejemplo: pararrayos, antenas, etc.).

o Mantener al potencial de tierra una parte de un circuito eléctrico recorrido por una

intensidad deiorriente (ejemplo: puestaatiercadel neutro de las redes de distribución).

La normativa sobre puestas a tierra podemos encontrarla en:

a) Reglamentq Electrotécnico pataBaja Tensión (REBT):

o Artícul o 23.o Instrucciones Complementarias, núms': 77,023 y 039.

. Hoja interpretativa núm. 4.

b) Normas Tecnológicas de la Ediflcación del MOPU (actualmente MOPT):

o «Instrucciones sobre Puesta a Tierra NTE-IEPl1973.>>o «Instrucciones sobre Pararrayos NTE-IPP I 1973 -»

o «Instrucciones sobre Antenas NTE-IAA.»

c) Recomendaciones UNESA 6501 C,65O2Ay 65034 (para alta tensión y baja tensión

que 1o requieran).

Según el REBT: «Las puestas atierrase establecen con el objetivo principal de limitar la

tensión que con respecto iti"rrupueden presentar en un momento dado las masas metálicas,

asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una

avería en el material utilizado».

8.3.1. Definición de puesta a tierra

La definición que el REBT hace sobre puesta a tierra es:

«La denominación puesta a tierracomprende toda lahgazónmetálica directa, sin fusible

ni protección algunu, á. sección suficiente, entre determinados elementos o partes de una

insialació, y ,r, electrodo, o grupo de electrodos, enterrados en el suelo, con objeto de

conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficie próxima del terreno no

existan diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso atierra

de las corrientes de falta o la de descarga de origen atmosférico.»

8.3.2. Partes de que consta la puesta a tierra

Todo sistema de puesta a tierra consta de las partes siguientes:

o El terreno (o tierra propiamente dicha).o Tomas de tierra.o Línea principal de tierra.o Derivaciones de la línea principal de tierra.o Conductores de protección.

En las Figuras 8.1 y 8.2 podemos observar gráfrcamente estas partes.

Page 3: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

(fÉ.tutrtJJo

oF

DE PUESTA

DERIVACIONESDE LA LINEAPRINCIPALDE TIERRA

LINEA PRINCIPALDE TIERRA

LINEA DE ENLACECON TIERRA

ELECTRODODE PICA

b)a)

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 143

Figura 8.1. Puesta a tierra con electrodo de pica. (Cortesía AEE.)

Pararrayos

Antenas

Ascensoresontacargas

Línea principal de tierra

Servicios

Punto de puestaa tierra

a(úEEo:>

Conductoresde protección

Líneasecundariade tierra

Tomasde

tierra

lnstalaciónde

tierra

Línea deenlacecon tierra

tl.a

Electrodos

Figura 8.2. Puesta a tierra con conducc¡ón enterrada (conductor o electrodo en anillo).

Page 4: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

I44 PRACTICAS DE ELECTRICIDAD

I El terreno

El terreno es el encargado de disipar las corrientes de defecto y las descargas de tipo atmosferico.

La resistividad de un terreno se representa por laletra griega p (ro), y cuando se expresa

en «f) . m» equi vale a la resistencia que presenta al paso de la corriente un cubo de terreno

de 1 m de arista (véase Figura 8.3).

Figura 8.3. Resistividad de un cubo de terreno de 1 m de arista. (Cortesía AEE.)

La resistividad de un terreno es 1o primero que hay que cono cet para calcular la puesta

atierra de un edificio.LaTabla 8.1 nos informa sobre la resistividad de distintos terrenos (MIBT-039 p.7).

Tabla 8.1. Resistividad aproximada de los diferentes tipos de terreno'

Tipo de terreno Resistividad en f)' m

.T. algunas unidades a

20 a 100

10 a 150

5 a 100

50100 a 20030a40

50 a 500

200 a 3.000300 a 500

1.500 a 3.000100 a 300

1.000 a 5.000500 a 1.000

50 a 300800

1.500 a 10.000100 a 600

yuT

Tf-|-,r*L.. l"r'r,mor1

A.^illa nlácfi¡1

\/f ;ll o+qb"" J

-^o rlol irr.áll\í

"o o.-ill,

A 1i

Suelo pedregoso cubierto de céspedQ"^l^ ^o.l.o-^on áocnrrrln

Ylrl onrlñol.i

11 ^1:

f\^lv*"':fo á

bD

D A^ ^;r\vvao uv rrrrvu J !

Granitos y gres procedentes de alteraciónll*^-if^o r/ ftrae

-r,.. qlfprqánq

Page 5: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA I45

Se verifica que:

o Al aumentar la humedad disminuye la resistividad y viceversa.o Un aumento en la salinidad del terreno disminuye la resistividad.o Cuando se utilizan picas de cierta longitud, se atraviesa terreno de diferente resistivi-

dad. El valor medido de resistividad será el medio.

En la Figura 8.4 apreciamos los distintos valores de resistividad conforme vamos perfo-rando capas de distinta resistividad.

300 250 200 150 100

C) de resistencia

Figura 8.4. Valores de resistividad del terreno para distintas capasdel mismo. (Cortesía H. E.)

I Tomas de tierra

Al elemento de unión entre el terreno y el circuito instalado en el edificio es a 1o que se

llama Toma de Tierra. La constituyen los tres elementos siguientes:

a) Electrodos.b) Línea de enlace con tierra.c) Puntos de puesta a tierra.

En la Figura 8.1 podemos apreciar los elementos de una toma de tierra con electrodo depica y en la Figura 8.2 una toma de tierra con conducción enterrada (conductor o electrodoen anillo).

SUPERFICIE DEL SUELO

Page 6: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

L46 PRAcrrcAs DE ELECTRTcTDAD

A. Electrodos

El electrodo es una masa metálica, permanente, en buen contacto con el terreno de talforma que facilite el paso a éste de las corrientes de defecto o la carga eléctrica que puedatener.

Los tipos más importantes de electrodos, aunque no los únicos, son:

l. Mallas

Compuesta por conductores enterrados horizontalmente y unidos a los pilares metáli-cos o de hormigón del edificio y en la que éstos se comportan como electrodos, tal ycomo se representa en la Figura 8.5. La unión de los conductores a los pilares metálicosse realiza a todo el ancho de una cara y en los de hormigón armado a dos de las varillasdel mismo (véase Figura 8.6). Estos conductores pueden ser de distinto tipo según se re-coge en la MIBT-039, Apartado 6.2.3, pero si es de cobre éste ha de ser recocido y des-nudo de 35 ffiffi2, de cuerda circular con un máximo de siete alambres y una resistenciade R:0,514 ohmios/km. La profundidad también queda indicada en esta instrucción.Los empalmes y derivaciones de esta malla deben de realizarse con soldadura alumino-térmica.

Conducciónenterrada

Arquetasde conexión

Pilares metálicosy/o de hormigónarmado

Figura 8.5. Sección en planta de una malla en un edificio.

Proceso de instalación

Se realiza luna zanja con una profundidad de 0,5 m mínimo o 0,30 m si a esta altura el terrenoes de elevada conductividad; y se introduce el conductor (0,8 m mínimo s/NTE-IEP173),seguidamente se rellena con tierra susceptible de retener la humedad (nunca guijarro, esco-

tr

Page 7: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA I47

Pilar de hormigón armado

Pilar metálicoArquetade conexión

Cable conductor de cobre

Desnudo recocido de 35 mm,Cuerda circular con un máximo

de 7 alambresP=0,514{llkm

Sus uniones se harán mediantesoldadura aluminotérmica

Figura 8.6. Forma de unión del conductor de malla a los pilares metálicosy de hormigón armado.

rias, etc.). En la correspondiente arqueta de conexión se une el conductor de la malla a unextremo del punto de puesta a tierra. El otro extremo se utiliza para unir laLínea Principalde Tierra (LPT) (véase Figura 8.7).

Losade hormigón

Perfilde acero

LPT/,Solerade hormigón

Conductor de malla

Alzado (sección B-B)

Figura 8.7. Arqueta de conexión. Unión del conductor de la malla al puntode puesta a tierra y salida de la Línea Principal de Tierra (LPT).

2. Picas

Las picas son electrodos alargados para introducir verticalmente en el terreno. Las máscomunes son barras de acero recubierto de cobre con un diámetro y longitud mínimos de14 mm y 2 m, respectivamente. Un tipo de pica es el que se observa en la Figura 8.8, en laque también pueden apreciarse las partes de que consta.

Page 8: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

148 PRAcrrcAS DE ELEcTRIcIDAD

1 Sufridera

2 Manguito de acoplamiento

3-4 Electrodos

5 Punta de penetración

Figura 8.8. Elementos de una pica. (Cortesía H. E.)

Dos son las formas de situar las picas:

a) En profundidad (una pica encima de otra mediante el correspondiente empalme o

manguito de acoplamiento).

Proceso de instalación

o Se realiza un pozo de inspección.o Se prepara una pica con punta de penetración y sufridera.o Un operario mantiene con llave inglesa la pica vertical con una mano y con la

otra comprueba la verticalidad con plomada. Otro operario golpea con maza.o El segundo tramo se une quitando la sufridera y sustituyéndola por manguito de

acoplamiento.o Se mide la resistencia de tierra cada nuevo tramo.o Se suelda la conexión o se realiza por medio del collar de conexión.o Se conecta el conductor de tierra con la pica de tierra.

b) En paralelo (es la más úrlizada). Es necesario que la distancia entre picas sea mayor

de 4 m. IJnavez introducida, se mide su resistencia de paso atierra. Con este valor

ffi-tr-

il

Lfl

Eolo-§looo-§I

Eorr)^

§tooo-§t

Page 9: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA I49

sabemos aproximadamente el número de picas a instalar,ya que la resistencia condos picas es la mitad, un tercio con tres, etc. La unión entre ellas ha de hacerse concable desnudo de cobre de 35 mm2. Su proceso de instalación es igual al descritoanteriormente.

3. Placas

Son de forma rectangular con una superficie mínima de 0,5 m2 (0,5 x 1 m) y 2mmde espesormínimo si son de cobre (2,5 mm de espesor mínimo si son de hierro galvanizado). (VéanseFiguras 8.9 y 8.10.)

Proceso de instalación

o Se realiza un hoyo tal que al colocarlaplaca verticalmente la arista superior quedecomo mínimo a 50 cm de la superficie del terreno.

o Se coloca la placa, se rellena con tierra arcillosa y grasa, y se riega el terreno.o Se construye el pozo de inspección.o El conductor vertical que une laplaca con el conductor de tierra se aislará con tubo

de gres o aislante para evitar gradientes de potencial.

Figura 8.9. Electrodo de placa.(Cortesía H. E.)

Figura 8.10. Electrodo de placa instaladocon pozo de inspección. (Cortesía H. E.)

ffi

Page 10: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

150 PRACTICAS DE ELECTRICIDAD

B. Línea de enlace con tierra

E,stá formada por los conductores que unen el electrodo o conjunto de electrodos con el

punto de puesta atierra. El conductor será de cobre y con un mínimo de 35 mm2 de sección

o sección equivalente si se ttihza otro material.

C. Puntos de puesta a tierra

El REBT en la MIBT-039 dice: «Es un punto situado fuera del suelo que sirve de unión

entre la línea de enlace con tierra y la línea principal de tierra».

«Las instalaciones que 1o precisen dispondrán de un número suficiente de puntos de puesta

atienaconvenientemente distribuidos, que estarán conectados al mismo electrodo o conjunto

de electrodos.» «El punto de puesta a tiera estará constituido por un dispositivo de co-

nexión (regleta, placi,borne, etc.) que permita la unión entre los conductores de la línea de

enlace con tierra y lu lírr.u principal de tierra, de forma que pueda, mediante útiles apropiados,

separarse de esta última con el fin de poder realizar la medida de la resistencia de tierra.»

La medida del valor de la resistencia de paso a tierra se realiza en este punto.

La MIBT-023 del REBT nos indica el lugar donde se situarán los puntos de puesta a

tierra en el edificio y que son:

o En los patios de luces destinados a cocinas y cuartos de aseo, etc.

o En el local o lugar de la centralización de contadores, si 1o hubiese.

o En la base de las estructuras metálicas de los ascensores y montacargas, si los hubiese.

o En el punto de ubicación de la caja general de protección.o En cualquier local donde se prevea la instalación de elementos destinados a servicios

generales o especiales y que, por su clase de aislamiento o condiciones de instala-

ción, deban ponerse atierra (véase Figura 8.2).

La Norma Tecnológica NTE-IEP «Puesta a Tierra» nos informa entre otras cosas de las

características de la arqueta que alberga el punto de puesta afierra (véase Figura 8.7).

I Línea principal de tierra

La forman los conductores que parten del punto de puesta atierca. A esta línea principal de

tierraestarán conectadas las derivaciones para la puesta atierrade las masas, a través de los

conductores de protección.El conductor será de cobre y de 16 mm2 de sección mínima o de la sección que corres-

ponda según se indica en la MIBT-039.Las Figuras 8.1 y 8.2 nos muestran la situación de la línea principal de tierra.

r Derivaciones de la tínea principal de tierra

Están constituidas por los conductores de cobre que unen lalíneaprincipal de tierra con los

conductores de protección o directamente de las masas.

La sección será igual o superior ala sección máxima que se contempla en

para conductores de protección.

laTabla 8.2

Page 11: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 151

Tabla 8.2. Sección de la derivación de la línea principal de tierraen función de la sección de los conductores de fase.

Su sección depende de la sección de los conductores de fase que alimentanla instalación interior a la que corresponde el sistema de tierra de protección.

Sección «,S» de los conductoresde fase

mm2

Sección mínima de la derivaciónde la línea principal

de tierra mm2

.s< 16

16<S<35s>35

^S

t6sl2

Cuando la derivación de la línea principal de tierra se establezcapara mante-ner a tensión de tierra masas o elementos metálicos a los que no afecten

canalizaciones de alimentación de energía, su sección mínima será:

2,5 mm2, si el conductor tiene protección mecánica.4 mm2, si el conductor no tiene protección mecánica.

r Conductores de protección

Estos conductores, que serán de cobre, unen eléctricamente la derivación de la línea princi-pal de tierra con las masas de las instalaciones con el fin de asegurar la protección contralos contactos indirectos. La sección se recoge en la MIBT-017 y son las de la Tabla 8.3.

Tabla 8.3. Sección de los conductores de protección en funciónde los conductores de fase.

Secciones de los conductores de faseo polares de la instalación

(mm')

Secciones mínimas de los conductoresde protección

(mm')

,s< 16

l6 <.s < 35

s>35

sx

t6sl2

x Con un minimo de:

2,5 mmz, si los conductores de protección no forman parte de la canalización de alimen-tación y tienen una protección mecánica.

4 mm2, si los conductores de protección no forman parte de la canalización y no tienenuna protección mecánica.

Page 12: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

152 PRAcrrcAS DE ELECTRTcTDAD

8.3.3. Elementos a conectar a la puesta a tierra

Según la NTE se conectarán a la puesta a tierra:

1. La instalación de pararrayos.2. La instalación de antena colectiva de TV y FM.3. Las estructuras metálicas y armaduras de muros y soportes de hormigón.4. Las instalaciones de fontanería, gas, calefacción, depósitos, calderas, guías de apa-

ratos elevadores y, en general, todo elemento metálico importante.5. Las bases de enchufes eléctricos y las masas metálicas de aseos, baños y cocinas

(véanse Figuras 8.2 y 8.1 1).

Hacia el borne de tierra

Cerco metálicoAgua fría Agua caliente

Figura 8.11. Red equipotencial. Conexionado a tierra de los elementosmetálicos del cuarto de baño. (Cortesía H. E.)

8.3.4. Cálculo de la puesta a tierra

El valor que obtengamos de la resistencia de paso a tierra en ohmios depende de:

o El terreno.o Electrodo.. Contacto electrodo-terreno.

Los valores máximos admitidos que, en caso de corriente de defecto, nos garantizanlaseguridad de personas o animales son los sigurentes:

R < 80 ohmios en edificios destinados a viviendas.R < l5 ohmios en edificios con pararrayos.R < 5 ohmios en instalaciones especiales.

Page 13: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 153

Proceso

El proceso o procedimiento que se aconseja seguir para el cálculo teórico de una toma detierra es el siguiente:

a) Caso de una toma de tierra específica, con píca, placa, etc.

1. Realizaremos los cálculos previos auxiliados de la Tabla 8.4 que nos informarásobre el número aproximado de placas, picas o conductor enterrado necesarios(fijado previamente el valor de R).

2. Determinaremos el precio más favorable teniendo en cuenta no sólo el materialsino también la mano de obra.

3. Iremos realizando las medidas correspondientes cada vez que introduzcamosun electrodo hasta obtener la resistencia deseada.

Tabla 8.4. Fórmulas para el cálculo aproximado de la resistenciade puesta a tierra según sea el electrodo utilizado y la resistividad

del terreno.

Electrodo Resistencia de tierrao

Placa enterrada n: o,S $Pica vertical R:+

Conductor enterrado horizontalmente2oR:i

p : Resistividad del terreno en (O ' m)P : Perímetro de la placa en (m)I : Longitud de la pica o del conductor en (m)

b) Caso de un edificio

Nos auxiliaremos del sistema de cálculo de la NTE-IEP (véase Tabla 8.5).Aplicando la Tabla 8.5 y considerando tanto la naturaleza del terreno como si el

edificio tiene o no pararrayos y el número de metros de conducción enterrada (cabledesnudo de cobre de 35 mm2 de sección), nos informa del número de picas a estable-cer para obtener los 80 o l5 ohmios máximos de la toma de tierra (ausencia o insta-lación de pararrayos).

Page 14: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

154 PRAcrrcAs DE ELECTRTcIDAD

Tabla 8.5. Número de picas necesarias para la instalación de puestaa tierra adecuada en un edificio, según el tipo de terreno y la longitud

en planta de la conducción enterrada.

25 343026

2825

676359555l47433935

54504642363430

118tt41101061059894908682787470

146 I 384 45

678

91011

t213

t415

t61820222426283032343638404244464850

142 I 380138 I 376

Éo

Écütr!C)+¡EC)

.oooiJEoC)

oE(ü+¡(§

oEC)

€+).oo

oJ

134 I 372130 I 368126 I 364122 I 360118 I 3s6tt4 I zszr10 I zqe105 I 344102 I 34098 I 33694 I 32890 I 32086 I 31282 I 304

296288280272264256246240232224216208200

Aumentar longitud

Page 15: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 155

Ejemplo: o Terreno tipo calizas agrietadas y rocas eruptivas.o Edificio con pararrayos.o Perímetro del edificio : 122 metros.

El número de picas de 2 m a instalar serían tres y, por tanto, la resistencia que

obtendríamos sería igual o inferior a 15 ohmios.

8.3.5. Medición de la resistencia de tierra

Los métodos de medida de resistencia de paso atierra son los siguientes:

1. Método del electrodo auxiliar de resistencia despreciable

La Figura 8.12 nos muestra el montaj e attllizar. Se consideran las vigas metálicas, conduc-ciones empotradas de agua, etc., como electrodos auxiliares de resistencia despreciable.

Figura 8.12. Montaje a realizar por el método del electrodo auxiliar.

2. Método de los dos electrodos quxiliares

Cuando la resistencia del electrodo auxiliar no es despreciable frente al electrodo objeto demedida, se procederá tal y como se indica en la Figura 8.13.

Consiste este método en realizar tres medidas distintas.

1. Entre el electrodo de tierraP y el electrodo auxiliar S [Figura 8.13 a)].2. Entre el electrodo de tierra P y el electrodo auxiliar B fFigura 8.13 b)].3. Entre los dos electrodos auxiliares S y B [Figura 8.13 c)].

T

F

Page 16: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

156 PRACTICAS DE ELECTRICIDAD

Figura 8.13. Medida de la resistencia de paso a tierra por el métodode los dos electrodos auxiliares.

Valor de la resistencia

1." Medida [rig. 8.13 a)]

T

F

T

F

(Jt - R,+u'- R.=u'

It ' 12 ' 13

R, -!( L*u, - u3 )' 2\1, 12 Ir)

Sustituyendo en (2) el valor de Rp:

^"=;(-?.?.?)

T

F

c)b)a)

+=R'+R,2.u Medida [rig. 8.13 á)]

?=R'+Ru3." Medida [rig. 8. t3 c)]

L, =R' + R'

Sustituyendo Rs y Ru

de (1) y (2) en (3)y operando

(t)

(2)

(3)

Valor de la resistencia de los electrodos auxiliares:

Sustituyendo e

Rs=

Page 17: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA I57

3. Método de lq caída de tensión

E,ste método de medida es el empleado generalmente (véase Figura 8.14). En él se usan doselectrodos auxiliares (S y B) para medir la intensidad que pasa por el terreno entre P y B yla caida de tensión entre P y S. El valor de la resistencia de contacto de la toma de tierra secalcula con las indicaciones del voltímetro y del amperimetro. En la práctica se utiliza unaparato de medida llamado telurómetro.

Su funcionamiento está basado en el equilibrio del puente de Wheastone (Figura 8.15).Las resistencias que 1o componen son:

R* : Resistencia interna variable del aparato para equilibrar el puenteRt : Resistencia de contacto de la toma de tierra a medirRu : Resistencia de contacto de la sonda auxiliar de tensiónRi : Resistencia de contacto de la sonda auxiliar de intensidad

El equilibrio de verifica cuando:

o 1o que es 1o mismo: Intensidad del galvanómetro igual a cero. El valor leído en ohmios de

R* es igual al valor de la resistencia de paso a tierra ya que R' - 1 (sondas iguales en el

R,mismo terreno) y, por tanto,

R* -,.R,

---Aei4e!§Eq

Figura 8.14. Medida de la resistencia de paso a tierra por el método de la caída de tensión.

Page 18: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

158 PRAcTICAS DE ELECTRICIDAD

Figura 8.15. Puente de Wheastone.

Principio de la medida de la toma de tierra

Sea el caso de la medida de la resistencia de tierra por el método de la caída de

tensión (véase Figura 8.14) y en la que utilizamos como aparato de medida un teluró-metro.

Experimentalmente se ha comprobado que las distancias más idóneas a que se deben

situar las sondas auxiliares son las siguientes:

. Sonda de intensidad: A 20 m del punto de puesta a tierra.o Sonda de tensión' Al menos a 4 m tanto del punto de puesta atierra como de la sonda

de intensidad.

El no poder situar la sonda de tensión a una distancia menor de 4 m tanto del punto de

puesta a tierra como de la sonda de intensidad, tal y como podemos observar en la Fi-gura 8.16, se debe a que en estos intervalos (distancias AC y DE) los valores obtenidosde resistencia de paso a tierra no son reales. Esto es debido al campo eléctrico que latoma de tierra crea en el terreno circundante y cuyo gradiente de tensión disminuye confor-me nos alejamos del electrodo. A1 separarnos de los mismos se estabiliza el gradiente. Las

medidas realizadas a distancias tales en que el gradiente está estabilizado son las reales y en

las que obtenemo s la resistividad real del terreno y por tanto el valor en ohmios de laresistencia de paso a tierra R,, tal y como se aprecia en el tramo C'D' de la Figura 8.16(línea de valor medio de las medidas xt ...xn realizadas).

Es conveniente que sepamos que:

o La curva es independiente del valor de la intensidad.o A1 separar más B de P sólo logramos alargar más el tramo C'D'.o El valor R, se le llama resistencia de la toma de tierra.

Page 19: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

XcL, --

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 159

P = Punto depuesta a tierra

B = Sonda deintensidad

S = Sonda detensión

Ht = Valor enohmios dela resistenciade tierra

{

Figura 8.16. Distancias aconsejables entre sondas y punto de puesta a tierra y entresondas. Curva para la obtención del valor H, de la resistenc¡a de tierra.

. Procedimiento a seguir en la medida

l.o Desconectar en el punto de puesta de tierra el circuito de tierra (Línea Principal de

Tierra).2." Conectar en el punto de puesta atierra la borna del telurómetro que indica resisten-

cia del terreno.3.o Clavar a una distancia de 20 m la sonda (de unos 30 cm) de intensidad B y unirla

mediante cable alaborna RH del telurómetro.La sonda de tensión,S se irá situandoa distancias comprendidas entre 0,5 y 19,5 m del punto de puesta atierra.

4.o Variar con el potenciómetro el valor de R* hasta equilibrar el puente para cadadistancia. El valor medido de R* será el valor de la resistencia de paso a tierra.

I Pararrayos

La Figura 8.17 nos muestra la instalación de un pararrayos de puntas. Si bien el pararrayosse ha tratado en la práctica anterior, aquí nos referimos específicamente alared conductoraya que ésta está unida directamente a la red de tierra del edificio.

La NTE-IPPl73 <<Pararcayos» regula este tipo de instalaciones.Dado que la descarga eléctrica de un rayo está comprendida entre 1.000 y 500.000 A, es

necesario que la conexión del pararrayos a la red de tierra del edificio se realice a un puntode puesta a tienapropio.

La red conductora (que une la cabeza del pararrayos con el punto de puesta a tierra) seráde cobre rígido de una sección mínima de 50 mm2. Si es necesario unir tramos, éstos se

realizarán con soldadura aluminotérmica.

(-------I

d =415 m d (entre 10 y 50 m) aconsejable 20 m

Page 20: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

160 PRAcrrcAs DE ELECTRTcTDAD

Cabeza de captación

Fijación del mástil

Cable conductor de cobrede 50 mm2 de sección

rubo de protección

lfl. I ,oo ",-l-'

Figura 8.17. lnstalación completa de un pararrayos de puntas.

La instalación será vista, fijándose mediante grapas y guías con aisladores en muros ycubiertas. Las curvas tendrán un radio mínimo de 20 cm y abertura de ángulo no superiora60o. La resistencia eléctrica del conductor desde su comienzo en la cabeza de captaciónhasta el punto de puesta a tierra ha de ser inferior o igual a 2 ohmios.

Se situará sobre la superficie del terreno un tubo de 2 m de altura y 40 mm de diámetrode acero galvanrzado como protección.

Conservación: Después de cada descarga eléctrica y cada 4 años se comprobará sucontinuidad eléctrica, las sujeciones y su unión al punto de puesta a tierra.

Nota: En cualquier caso es conveniente atenerse tanto en su instalación como ensu mantenimiento a las instrucciones que sobre el tema nos indique el fabricante del para-rrayos.

I Antenas

La Figura 8.18 representa una antena de TV y FM sujeta sobre muro. La Figura 8.19 nosrepresenta en detalle el conductor de puesta a tierra y su unión mediante soldadura de altopunto de fusión al mástil de la antena.

Page 21: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

Antena

Conductor depuesta a tierra

Figura 8.18. Antena sujetaa muro.

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 161

Soldadura

Conductor depuesta a tierra

Figura 8.19. Detalle de la conexión delconductor de tierra al mástil.

Este conductor de una sección mínima de 6 mm2 se unirá alaLinea Principal de Tierra.Igualmente el equipo de amplificación también deberá ir conectado a tierra. Si es posible ycomo medio de protección contra interferencias, el punto de puesta atierra de antena debe-ría ser propio.

8.3.6. Consejos útiles para la elección correcta del emplazamientode la toma de tierra

Los consejos siguientes tienen como fin el conseguir una resistencia de paso atierra 1o másbaja posible. Estos serían los siguientes:

Los electrodos se situarán en aquella parte del terreno cuya resistividad sea mí-nima.No colocar los electrodos a menos de 3 metros de muros o rocas, pues a menordistancia impiden la difusión de las corrientes de fuga. Tampoco en patios rodeadosde muros.Los empalmes, derivaciones y uniones deberán realizarce con soldadura alumino-térmica.

4. Los electrodos en un edificio deberán instalarse debajo de la cimentación.

1.

2.

aJ

Page 22: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

162 PRAcTICAS DE ELECTRICIDAD

Evitar instalar electrodos en aquellos lugares en donde pueden producirse corrien-tes vagabundas.Deberá evitarse instalar electrodos cerca de albercas, pozos, depósitos, etc., yaque el agua es mala conductora y los muros impiden la difusión de las corrientes defrgu.Las distancia entre nuestra toma de tierra y la de un posible centro de transforrna-ción no será menor de 15 metros si el terreno es de baja resistividad.

8.3.7. Consejos útiles para un correcto mantenimientode la puesta a tierra

Para que la resistencia de paso atierra se mantenga dentro de los valores fijados, tendremosque tener en cuenta los dos factores siguientes:

1. Mantener y mejorar si es posible la conductividad del terreno.2. Conservar el contacto electrodo-terreno.

Mejorar la conductividad del terreno 1o conseguimos de dos formas:

a) Aumentando la humedad.b) Aumentando la concentración de sales artificialmente.

En el primer caso se trata de regar periódicamente el lugar en donde se encuentran loselectrodos y su alrededor.

En el segundo, habremos de tratar el terreno alrededor del electrodo con: sales, abonadoelectrolítico del terreno o con geles.

El más barato y conocido es el de las sales en la que habiendo reali zado una pequeñaexcavación encima del electrodo se entierra sal común y se riega, con 1o que el agua distribuyelas sales. La NTE-IEPl73 sobre la arqueta de conexión dice: «Cada año, en la época enque el terreno esté más seco, se comprobará su continuidad eléctrica en los puntos depuesta a tierra, y asimismo después de cada descarga eléctrica si el edificio tiene instala-ción de pararrayos».

RESUMEN DE CONCEPTOS BASICOS

5.

6.

7.

<<Poner a tierra>» significa unir a tierra unpunto de una instalación a través del dispo-sitivo apropiado.La normativa sobre puestas a tierra se en-cuentra en REBT, NTE-IEP y Recomenda-ciones UNESA.Toda puesta a tierra consta de las partes si-guientes: el terreno, la toma de tierra, laLinea Principal de Tierra, las derivaciones

de la línea principal de tierra y los conduc-tores de protección.La resistividad de un terreno cuando se

expresa en «C) ' m» equivale a la resistenciaque presenta al paso de la corriente un cubode terreno de I metro de arista.El aumento tanto de la humedad como de lasalinidad del terreno disminuye la resistivi-dad de éste.

Page 23: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

Al elemento que une el terreno y el circuitoinstalado en el edificio se le llama «Tomade Tierra>» y está constituido por los «elec-trodos>>, la «línea de enlace con tierra>) y el«punto de puesta a tierra».El electrodo es una masa metálica perma-nente, en buen contacto con el terreno y cuyamisión es la de facilitar el paso a éste de las

corrientes de defecto o la carga eléctrica que

pueda tener.Los tipos más importantes de electrodos son:

<<mallas»>, «picas» y «placas».Las características de los materiales que

deben constituir los electrodos, así como su

forma de instalación, está regulada y esta-

blecida en normativas ya indicadas.El conductor que forma la línea de enlace con

tierra será de cobre de 35 mm2 mínimo o de

sección equivalente si se úlliza otro material.«El punto de puesta a tierra» es un puntosituado fuera del terreno y que une por unlado la «línea de enlace con tierra» y porotrala «línea principal de tierra».La medida del valor de la resistencia de paso

a tierra se mide en el «punto de puesta a

tierra» unavez separada o desconectadala«línea principal de tierra».El conductor de la «línea principal de tie-rra>> será de cobre de 16 mm2 mínimo o la

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 163

sección que corresponda según queda indi-cado en el REBT-MIBT-039.Las secciones de los conductores de las «de-

rivaciones» de la «línea principal de tierra»están en función de las secciones de los con-

ductores de protección y que hasta 16 mm2

se corresponden con la sección de los con-

ductores de fase.

Según la NTE, se conectarát a tierra: Elpararrayos, antenas de TV y FM, estructu-radas metálicas y armaduras de muros, las

instalaciones de fontanería, gas y calefac-

ción, y en general todo elemento metálicoasí como las bases de enchufes eléctricos ymasas metálicas de aseos, baños y cocinas.

Los valores máximos de resistencia de paso

a tierra son:

R < 80 ohmios en edificios destinados a vi-viendas.R < 15 ohmios en edificios con pararrayos.

R < 5 ohmios en instalaciones especiales.

Los métodos de medida de tierra son los si-guientes:

- Método del electrodo auxiliar de resis-tencia despreciable.

- Método de los dos electrodos auxiliares.

- Método de la caida de tensión (es el más

utilizado).

8.4. REALIZACIONPRACTICA

8.4.1. Objetoo Conectar correctamente el circuito para la medición de la toma de tierra.o Medir el valor de la resistencia de la toma de tierra.o Interpretar el valor de la misma.

8.4.2. Circuitos

Materiales y equipo necesario:

o Medidor de tierca o telurómetro.o Toma de tierra (P) cuya resistencia se trata de medir.o 2 piquetas (S) y (B)o 2 cables de 20 metros.o 1 cable de 2 metros.o lmazaomartillo.

Page 24: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

164 PRAcrrcAS DE ELECTRTcTDAD

, d (variable)

-

'.

20 fn (f¡jo) ,

Figura 8.2O. Circuito de medida de la resistencia de tierra con telurómetro.

8.4.3. Cálculos previos

No son necesarios.

8.4.4. Proceso de trabaioo Desconectar del punto de puesta a tierra la línea principal de tierra.. Montar el circuito representado en la Figura 8.20 pero sin clavar la sonda (S).. Clavar la sonda (S) a las distancias indicadas en el Cuadro 8.1 de toma de valores,

tealizando la medidapara cada una de ellas y anotándolo en dicho cuadro.. Representar la curva obtenida en la Gráfica 8.1.. Indicar el valor de la resistencia de paso atieruade la toma de tierra estudiada y decir

si su valor se encuentra dentro de los valores mínimos exigidos.

Cuadro 8.1. Toma de valores.

Page 25: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 165

Gráfica 8.1. Representación de la curva obtenida.

1g,5 20

d (m)

Valor de la resistencia de tierra

¿Está el valor obtenido dentro de los mínimos exigidos?

¿Por qué?

1. ¿Qué valores de resistencia de paso a tierra rigen en los edificios destinados a viviendas?.......

2. ¿Qué valor máximo de tensión de contacto se permite en locales húmedos?

¿y en viviendas? ........ Ly en locales secos?

3. ¿Cuál es el método más utilizado paralamedición de la resistencia de paso atierca?

¿En qué principio se basa?

4. Relacionar las partes de que consta toda puesta a tierra

Br

(c¿)

Page 26: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

166 PRAcrrcAS DE ELEcrRrcrDAD

5.¿EnquéSeexpreSa1aresistividaddelterreno?

¿A qué equivale?

6. ¿Qué terreno tiene menos resistividad: terrenos pantanosos o suelo pedregoso desnudo? ......

¿ütál sería más idóneo para úllizarlo en una toma de tierra?

7. ¿cuáles son los elementos que constituyen una <<toma de tierra»?

8. ¿Cuáles son los tipos más importantes de electrodos? ..............

9. ¿Cuáles son las dos formas posibles de situar los electrodos de pica?

10. ¿Cuáles son las dimensiones normalizadas de las picas?

......ly de las placas?

11. ¿cuál es la sección mínima de la línea de enlace con tierra?

¿y de la línea principal de tierra?

¿y de la derivación de la línea principal de tierra?

12. ¿Cuál es el valor máximo de resistencia de paso a tierra en un edificio con pararrayos? ........

Page 27: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 167

EJERCICIOS RESUELTOS

1. Hallar el número de picas necesarias en unedificio de 120 m de perímetro (igual a lalongitud de cable enterrado) y asentado sobre

un terreno de rocas eruptivas. Este edificioposee pararrayos.

Solución:

De acuerdo con la Tabla 8.5, tomaremos lacolumna 3.u, subcolumna depararrayos. Alno existir 120 m tomaremos la longitudanterior por defecto que es 1 18 m. Sobredicha línea y en la columna de la derecha

aparecerá el número de picas necesarias que

en este caso es: 4 picas. Estas picas de 2 mde longitud se coloc arán a 4 m de distanciaentre ellas, uniéndolas mediante el conductorcorrespondiente.

Hallar el número de picas necesarias en unedificio de 60 m de perímetro, asentadosobre un terreno de grava y arena silícea yque no posee pararrayos.

Solución:

Según la Tabla 8.5, y tomando la 4." co-lumna, subcolumna sin pararrayos, nosencontramos con la longitud del períme-tro del edificio, o lo que es lo mismo la lon-gitud de cable enterrado es menor que

el menor de los que figuran en dicha sub-

columna. Tomaremos por tanto el me-nor número y sobre la línea horizontal y enla columna de la derecha aparecerá el nú-mero de picas mínimas necesarias que

es 24 picas. Estas picas se clavarán a unadistancia mínima entre ellas de 4 m unién-dolas entre sí.

Realizar el cálculo aproximado del núme-ro de picas o placas que vamos a necesitarpara obtener una resistencia de paso a tie-rra inferior a 15 ohmios en una instalación

para una vivienda individual que no posee

malla de tierra. Realizar la valoracióneconómica de ambos casos sin considerarla mano de obra ya que ésta la vamos a

realizar nosotros. El terreno en donde está

situada la vivienda es de suelo pedregoso

cubierto de césped y por tanto de una re-

sistividad p (ro) comprendida entre 300 y500 ohmios 'm (nosotros consideramos el

valor medio, esto es, 400 ohmios ' m).

Solución:

a) Pica vertical:

o=1, , -e--4ooQ m

=2Jm=R 15Q

= 14 picas de 2 metros)

b)

o - o'8 P -R

21,4 m de perímetro

3.

como las placas son de 0,5 m2 (0,5 ' 1 m) ::3 m de perímetro, resulta:

21,4 :3 = 8 placas

.c) Valoración económtca:

14 picas '2.300 pts/pica: 32.200 pfs.

8 placas ' 5.500 pts/placa : 44.000 pts.

luego adoptaremos la solución: de las

p1cas.

Nota: En el valor tanto de placas comode picas está incluido el valor delcable de unión entre ellas.

Page 28: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

168 PRACTICAS DE ELECTRICIDAD

EJERCICIOS PROPUESTOS

1.

)

3.

Obtener el número de picas necesarias en un bloque de viviendas cuyo perímetro (igual enmetros a la longitud de la malla enterrada) es de 1 10 metros. El edificio tiene pararrayos. Se hadeterminado que el terreno es del tipo <<arenas y gravas arcillosas».

Solución: No es necesaria ninguna pica.

Queremos conocer el número de picas necesarias en una vivienda situada sobre terreno de tipo<<calizas agrietadas>>. La malla tiene una longitud total de 50 metros y en la vivienda se hainstalado un pararrayos.

Solución: 16 picas mínimo.

En un chalet sin malla de tierra queremos instalar una toma de tierra por medio de picas, ya quenos han regalado dos de ellas un familiar. Necesitamos que la resistencia de paso a tierra tenga unvalor máximo de 80 ohmios. Clavada la primera pica y comprobado con el telurómetro el valor dela resistencia, ésta es de R : 3 10 ohmios. Se pide el número de picas que tendremos que comprar.

Solución: 2 picas (ya que de las 4 necesarias tenemos 2).

EJERC ICIOS COMPLEMENTARIOS

l. En un chalet utilizado como oficina necesitamos que el valor de la resistencia de paso a tierratenga un valor máximo de R : 5 ohmios ya que aparte de tener instalación d,e pararrayos existenvarios ordenadores que tenemos que proteger. El terreno tiene una resistivida á a" p:50 ohmiospor metro.

Se pide el cálculo y valoración económica del proyecto tanto utilizando placas como picas.Los tiempos baremados de instalación son:

a) placas I horalplacab) picas 0,5 horasipica

El precio de la mano de obra es de 950 pts/hora

El precio de una pica

El precio por placa

a) caso de picas:

ó) caso de placas:

Solución: 5 picas o 3 placas.

Precio con placas:

Precio con picas:

Page 29: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA 169

INFORMACION COMPLEMENTARIA

1. UNILAP 100 (Cortesía de Electromediciones Kainos, S. A.)

El reglamento electrotécnico parabajatensión y demás normas nacionales e internacionales exigen

el cumplimiento de una serie de medidas de protección destinadas a garantizar la seguridad del

hombre y el óptimo funcionamiento de la instalación eléctrica. La acttación impecable de estas

ffiÍ:llr de protección, requiere un control continuado de las mismas mediante las oportunas medi-

El UNILAP 100 permite una rápida, cómoda, completa y segura revisión de las instalaciones de

Baja Tensión en redes TT y TN de tensión nominal 1271220 Y ,2201380 V, y está preparado para las

futuras tensiones europeas 110-230-400 V.Por ello resulta el instrumento idóneo para los Inspectores de Industria y de Mantenimiento de

Locales de Pública Concurrencia (MIE BT 042), ENICRES , etc., así como para los instaladores

autorizados (MIE BT 040 y Hoja de Interpretación n.'30).El proceso de medida, a microprocesador, se desarrolla en forma totalmente automática. En el

amplio display aparece inmediatamente el correcto valor de medida.

Figura 8.21. UNILAP 100.

Page 30: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

17O PRACTTcAS DE ELEcrRrcrDAD

Con el UNILAP 100, usted mide y comprueba:

o InterruPtores diferenciales normales y selectivos, con y sin disparo.o Tiempos de disparo a partir de 1 ms.o Resistencia de tierra.o Resistencia de aislamiento.o Resistencia de bucle (L-N, L-L y L-PE), corrientes de cortocircuito y tensión a tierra

(sEV 3569 y MIE BT 001,65), para tensiones nominales 100-435 v.o Orden sucesión fases, incluso en redes bifásicas.o Resistencias óhmicas.o Presencia de tensión o corte en el conductor de protección.o Identificación del conductor fase.o Tensión.o Frecuencia.

El UNILAP f 00 le ofrece, además, otras ventajas:

o Guia del usuario, totalmente automática, contra destrucción por manejo erróneo.o Indicación automática de tensión y frecuencra.o Medida de resistencia de tierra, simultánea al ensayo de interruptores diferenciales.o Indicación del fallo con condiciones de medida inadmisibles.o Almacenamiento indefinido de los valores medidos.o Conmutación automática de la tensión de red 100-400 V.o Instrucciones de uso resumidas a la vista del operador.

2. MEDTDORES DE TTERRA (M5O32/N15033)(Cortesía de Electromediciones Kainos, S. A.)

Aplicaciones

Los medidores de tierra M5032 y M5033 sirven para medir la resistencia de la puesta a tiena eninstalaciones eléctricas según:

o DIN VDE 0100 Disposiciones para levantar instalaciones eléctricas con tensiones nomi-nales hasta los 1.000 V.

o DIN VDE 0141 Disposición para efectuar puestas a tierca en instalaciones de corrientealterna con tensiones nominales superiores a I kV.o DIN VDE 0800 Disposiciones para el montaje y servicio de instalaciones de teleco-municación incluyendo las instalaciones de tratamiento de la infor-mación.

y en instalaciones pararrayos según DIN VDE 0185.Estos aparatos son apropiados también para averiguar la resistividad de latierra,muy importan-

te a la hora de dimensionar instalaciones de puesta a tierra. Su empleo ofrece una gran venlaja ensimples estudios geológicos del suelo y en la planificación de pu.riu. a tierra.

Además de la aplicación como medidores de tierra, estos aparatos se pueden emplear tambiéncomo simples óhmetros para medir, por ejemplo, la resistencia de conductores líquidos o sólidos o

Page 31: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA I7I

Figura 8.22. Medidores de tierra M5032 y M5033.

la resistencia interna de elementos galvánicos, en tanto dichas resistencias se hallen libres de induc-

tancia y capacidad.

Medición de la resistencia de la puesta a tierra

Montuje del circuito de medida y observaciones al respecto

Principio de los cuatro hilos

o Clavar las picas para la sonda y la toma de tierra auxiliar como se representa en la Figu-ra8.23 y sq describe en los capítulos siguientes.

o Conectar la toma de tierra a las bornas <<E»» y «ES» del aparato por medio de dos cables de

medida separados, conectar la sonda a la borna «S» y la toma auxiliar a la borna «H».o Poner los interruptores E ES (6) en el estado «abierto>> (pulsadores en la posición sin

pulsar).o Medir la resistencia de la puesta a tierra.

e@

@@

Hembrillas de toma para clavijas banana.

Adaptador para conectar terminales de ca-ble, puntas decapadas de hilos o clavijasbanana de 4 mm (4 clavijas incluidas en elsuministro).

Asa de transporte regulable.

Cajetín de la batería (en el fondo del apa-rato).

@Selector de campos de medida, a la vez que

interruptor On/Off .

@ lnterruptores para cortocircuitar las tomasEyES.

@ eulsador para controlar la resistencia de lasonda.

@ Display LCD.

@ Manivela impulsora del inductor.

Page 32: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

f=- 2 2o m --+- > zo m---.1

I72 PRAcTICAS DE ELECTRICIDAD

Figura 8.23. Medición de la resistenciade la puesta a tierra según el principio

de los cuatro hilos.

Figura 8.24. Medición de la resistenciade la puesta a tierra según el principio

de los tres hilos.

La resistencia de la línea de medida entre la toma de tierra y la borna <<E»> no se suma a la medidacon este tipo de montaje.

Nota: Con el fin de evitar derivaciones, los cables de medida tienen que estar bien aislados.No deberán cruzarse ni discurrir paralelos largas distancias con el fin de limitar al mínimo la in-fluencia por acoplamientos.

Principio de los tres hilos

Con el principio de los tres hilos, la toma de tierra se conecta sólo con |a borna «E» del aparato y lasbornas «E» y «ES» se cortocircuitan con los interruptores E ES (6) (pulsadores enclavados). Laresistencia del cable de medida hasta la toma de tierra se incluye directamente en el resultado de lamedida.

Medición de la resistividad del terreno

El factor decisivo en la magnitud de la resistencia de propagación de una toma de tierra es la resis-tividad del terreno. Para el cálculo preliminar de la resistencia de propagación es necesario conocerdicho factor en la planificación de instalaciones de puesta a tiena.

La resistividad de latierraPn se puede medir con los aparatos M5032 y M5033 según el mé-todo de Wenner (Figura 8.25).

Dentro de una línea recta y a tramos con la distancia <<a>» clavar cuatro picas de tierra en el sueloy conectarlas al medidor de tierra según la Figura 8.25.La resistencia específica se calcula según lafórmula siguiente:

L-> 20 m ---+L-> 20 m--J

Pr:2naR

Page 33: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

siendo aquí xÍ

aR

INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTAS Y TOMA DE TIERRA I73

3,1416distancia entre dos picas de tierramedida obtenida con el medidor de tierra

Laprofundidad con que se clavan las picas no debe exceder 1,20 de la distancia ((a)).

Existe el riesgo de mediciones erróneas, si en paralel o a la disposición de la medida discurrentuberías, cables u otras líneas metálicas subterráneas.

Figura 8.25. Medición de la resistividad de la tierrasegún el método de Wenner.

Medición de resistencias óhmicas

Con los medidores de tierra M5032 y M5033 se puede medir también la resistencia de conduc-tores líquidos o sólidos, siempre que éstos se hallen prácticamente libres de inductancia ycapacidad.

Principio de los dos hilos

Pulsar los interruptores E ES (6) a la posición «enclavada» (cerrados).Con este circuito la resistencia de la línea de acceso se incluye en el resultado de la medida

(Figura 8.26).

Principio de los cuutro hilos

Elegir este circuito según la Figura 8.27 sila resistencia de la línea de acceso no debe incluirse enel resultado de la medida.

Los interruptores E ES (6) deben estar desenclavados en la posición «abiertos» (sin pulsar).

Page 34: Practica 8 INSTALACION Y MEDIDA DE PUESTA A TIERRA

I74 PRACTICAS DE ELEcTRICIDAD

E* ES

Figura 8.26. Medición de resistenciasóhmicas según el principio

de los dos hilos.

E-_--- ES

Figura 8.27. Medición de resistenciasóhmicas según el principio

de los cuatro hilos.

Mantenimiento

Atención: Antes de sustituir la batería o el fusible desconectar el aparato de todos los circuitosexternos.

Batería (sólo con el M5032)

Compruébese, periódicamente, que las pilas de este aparato no se han sulfatado. En caso de sulfata-ción habrá que limpiar por completo todo el electrólito y sustituirlas por otras nuevas.

Cuando aparece el símbolo de tensión de batería baja (10) en el display o si la indicación esinvisible después de encender,habrá que cambiar las pilas por otras nuevas.

El aparato funciona con 6 pilas de 1,5 V tipo Miñón (alcalinas) según IEC LR 6.Sustituir siempre el juego completo.