Guía de la medición de tierra - Chauvin Arnoux Metrix

1 De tierray resistividadGu a de la medici n de tierra z 2La medici n de tierraEn cualquier instalaci n dom stica e industrial, la conexi n de una toma de tierra es una de las reglas b sicas a respe-tar para garantizar la seguridad de la red el ausencia de una toma de tierra podr a suponer serios riesgos para la vida de las personas y poner en peligro las instalaciones el ctricas y los embargo, la presencia de una toma de tierra no es sufi-ciente para garantizar una seguridad total. S lo controles realizados con regularidad pueden probar el correcto fun-cionamiento de la instalaci n el numerosos m todos de medici n de tierra depen-diendo del tipo de reg menes de neutro, del tipo de instala-ci n (dom stico, industrial, medio urbano, rural, etc.) y de la posibilidad de dejar sin tensi n la instalaci n. Por qu es necesaria una puesta a tierra ? La puesta a tierra consiste en realizar una conexi n el ctrica entre un punto dado de la red, de una instalaci n o de un material y una toma de tierra .

2 Esta toma de tierra es una parte conductora, que se puede incorporar en el suelo o dentro de un medio conductor, en contacto el ctrico con la puesta a tierra permite as conectar a una toma de tierra , a trav s de un cable conductor, las masas met licas que corren el riesgo de entrar en contacto casualmente con la corriente el ctrica debido a un defecto de aislamiento en un dispositivo el ctrico. La corriente de defecto no repre-sentar en este caso ning n peligro para las personas, ya que podr eliminarse por la tierra . Sin una puesta a tierra , la persona quedar sometida a una tensi n el ctrica que, seg n su importancia, puede ocasionar la puesta a tierra permite entonces eliminar sin riesgo las corrientes de fuga y, asociada a un dispositivo de corte auto-m tico, originar la desconexi n de la instalaci n el ctrica.

3 Una buena puesta a tierra garantiza por lo tanto la seguridad de las personas, pero tambi n la protecci n de los bienes e instalaciones en caso de rayo o de intensidades de defecto. Siempre debe estar asociada a un dispositivo de : En caso de defecto de aislamiento en la carga, la corriente de defecto se elimina por la tierra a trav s del conductor de protecci n (PE). Seg n su valor, la corriente de defecto ocasiona un corte autom tico de la instalaci n al poner en funcionamiento el interruptor diferencial (DDR).DDR CARGAR transfo Rtierra3 2 1 N PE Qu valor de resistencia de tierra debe encontrarse?Antes de efectuar una medida de tierra , la primera cuesti n fundamental que uno debe plantearse es saber cu l es el valor m ximo admisible para asegurarse de que la toma de tierra sea exigencias en materia de valor de resistencia de tierra son distintas seg n los pa ses, los reg menes de neutro uti-lizados o el tipo de instalaci n.

4 Por ejemplo, un distribuidor de energ a tipo EDF (empresa de generaci n y distribuci n el ctrica de Francia) solicitar a menudo una resistencia de tierra extremadamente d bil del orden de unos ohmios. Es importante informarse previamente sobre la norma vigente para la instalaci n a como ejemplo una instalaci n en esquema TT para las viviendas en Francia:En una instalaci n, para garantizar la seguridad de las personas, los dispositivos de protecci n deben actuar en cuanto circule por la instalaci n una "tensi n de defecto" que supera la tensi n l mite aceptada por el cuerpo humano. Los estudios realizados por un grupo de trabajo, compuesto por m dicos y expertos en seguridad, han llevado a la fijaci n de una tensi n de contacto permanente admitida como no peligrosa para las personas del orden de 50 VAC para los locales secos (este l mite puede ser m s d bil para medios h medos o sumergidos).

5 Adem s, de forma general, en las instalaciones dom sticas en Francia, el dispositivo de corte diferencial (DDR) asociado a la toma de tierra acepta una elevaci n de corriente de 500 la ley de Ohm: U = RISe obtiene: R = 50 V / 0,5 A = 100 para garantizar la seguridad de las personas y de los bie-nes, la resistencia de la toma de tierra tiene que ser por lo tanto inferior a 100 .El c lculo a continuaci n refleja perfectamente que el valor depende de la corriente nominal del dispositivo de protec-ci n diferencial (DDR) de cabecera de la instalaci n. Por ejemplo, la correlaci n entre el valor de resistencia a tierra y la corriente diferencial asignada se da en la siguiente tabla:Valor m ximo de la toma de tierra en funci n de la corriente assignada del DDR (Esquema TT)Corriente diferencial residual m xima asignada del DDR (I n)Valor m ximo de la resistencia de la toma de tierra de las masas (Ohmios)Baja sensibilidad20 A 10 A 5 A3 A2,551017 Media sensibilidad 1 A500 mA300 mA100 mA50100167500 Alta sensibilidad 30 mA> 500 z 3 De qu est compuesta una puesta a tierra ?

6 La toma de tierraEn funci n de los pa ses, del tipo de construcci n o de las exigencias normativas, existen distintos m todos para realizar una toma de tierra . Generalmente, los tipos de construcci n son los siguientes: bucle en el fondo de la excavaci n fleje o cable enterrado en el hormig n de limpieza placas picas o tubos cintas o cables EtcCuadro de distribuci n Distribuidorde tierraTerminal principal de tierra (o puente de comprobaci n)Conductores de protecci n de los distintos circuitosConductor: cobre desnudoCubiertaArquetaCementoOpci npica de tierraOpci nbucle en el fondo de la excavaci nConductorprincipal deprotecci nSea cual sea el tipo de toma de tierra elegido, su papel radica en estar en estrecho contacto con la tierra para proporcionar una conexi n con el terreno y que circulen las corrientes de defecto. La realizaci n de una correcta toma de tierra depender entonces de tres elementos esenciales como: la naturaleza de la toma de tierra el conductor de tierra la naturaleza y la resistividad del terreno, de ah la importancia de realizar medidas de resistividad antes de la implantaci n de nuevas tomas de dem s elementosA partir de la toma de tierra se realiza todo el sistema de puesta a tierra del edificio.

7 Este sistema suele constar de los siguientes elemento: el conductor de tierra , el terminal prin-cipal de tierra , el puente de comprobaci n, el conductor de protecci n, la conexi n equipotencial principal, la conexi n equipotencial r sistivit des sols Conductores individuales de protecci n Circuito de tierra en un edificio colectivoConductor principal de protecci nConductores de puesta a tierra funcionalTerminal principal de tierraPuente de comprobaci nConductor de tierraToma de tierraCanalizaciones met licasConexi n equipotencial principalLa resistividad de los terrenosLa resistividad ( ) de un terreno se expresa en hm-metro ( .m). Esto corresponde a la resistencia te rica en Ohmios de un cilindro de tierra de 1 m2 de secci n y de 1 m de lon-gitud. Su medida permite conocer la capacidad del terreno para conducir la corriente el ctrica. Por lo tanto, cuanto m s d bil sea la resistividad, m s d bil ser la resistencia de la toma de tierra construida en este resistividad es muy variable seg n las regiones y la naturaleza de los terrenos.

8 Depende del ndice de humedad y de la temperatura (las heladas o la sequ a la aumentan). Por ello una resistencia de tierra puede variar seg n las estaciones y las condiciones de medida. Dado que la temperatura y la humedad son m s estables al alejarse de la superficie de la tierra , cuanto m s profundo est el sistema de puesta a tierra menos sensible ser el mismo a los cambios medioambientales. Por lo tanto se recomienda realizar la toma de tierra lo m s profundo estacionales de la resistencia de la tierra (puesta a tierra : electrodo en un terreno arcilloso)OhmiosEneroMarzoMayoJulioSept. Nov. EneroMarzoMayoJulio806040200 profundidad del electrodo a 3 metrosprofundidad del electrodo a 1 metro z 4 Resistividad en funci n de la naturaleza del terrenoNaturaleza del terrenoResistividad ( .m)Terrenos pantanososDe unas unidades a 30 Lodode 20 a 100 Humusde 10 a 150 Margas del jur sicode 30 a 40 Arena arcillosade 50 a 500 Arena sil cea de 200 a pedregoso desnudode a pedregoso recubierto de c spedde 300 a 500 Calizas tiernasde 100 a 300 Calizas agrietadasde 500 a 1000 Micacita800 Granitos y areniscas en alteraci nde a y areniscas muy alteradosde 100 a 600 Utilidad de la medida de resistividadLa medida de resistividad permitir : elegir la ubicaci n y la forma de las tomas de tierra y de las redes de tierra antes de construirlas prever las caracter sticas el ctricas de las tomas de tierra y de las redes de tierra reducir los costes de construcci n de las tomas de tierra y de las redes de tierra (ahorro de tiempo para conseguir la resistencia de tierra deseada).

9 Se utiliza por lo tanto en un terreno en construcci n o para los edificios del sector terciario de grandes dimensiones (o subestaciones de distribuci n de energ a) para los que resulta importante elegir con exactitud la mejor ubicaci n para las tomas de todos de medida de resistividad Se utilizan varios procedimientos para determinar la resis-tividad de los terrenos. El m s usado es el de los cuatro electrodos que presenta dos m todos: M todo de WENNER apropiado en el caso de querer realizar una medida en una nica profundidad M todo de SCHLUMBERGER apropiado para rea-lizar medidas a distintas profundidades y crear as perfiles geol gicos de los todo de WennerPrincipio de medidaSe insertan cuatro electrodos en l nea recta en el suelo y a igual distancia a entre los dos electrodos exteriores (E y H), se inyecta una corriente de medida I mediante un los dos electrodos centrales (S y ES), se mide el potencial V gracias a un volt instrumento de medida utilizado es un ohmi metro de tierra cl sico que permite la inyecci n de una corriente y la medida de valor de la resistencia R le da en el ohmi metro permite calcular la resistividad mediante la siguiente f rmula de c lculo simplificada: w = 2 a RCon: : resistividad en.

10 M en el punto situado debajo del punto O, a una profundidad de h = 3a/4a: base de medida en mR: valor (en ) de la resistencia le da en el ohmi metro de tierraRecomendamos una medida con a = 4 m como m a a 0 h = 3/4 a E(X) S(Y) H(Z) ES(Xv) a/2 a G V Nota: los t rminos X, Xv, Y, Z corresponden a la antigua denominaci n utilizada respectivamente para los electrodos E, Es, S y HM todo de SchlumbergerPrincipio de medida El m todo de Schlumberger est basado en el mismo principio de medida. La nica diferencia se sit a a nivel del posicionamiento de los electrodos : - la distancia entre las 2 picas exteriores es 2d- la distancia entre las 2 picas interiores es Ay el valor de la resistencia R visualizado en el ohmi metro permite calcular la resistividad mediante la siguiente f rmula: S = ( .(d -A /4).RS-ES) / 4 Este m todo permite ahorrar bastante tiempo in situ, espe-cialmente si se quiere realizar varias medidas de resistividad y por consiguiente crear un perfil del terreno.