82ea, Unidad 4, Pruebas Al Sistema de Tierras

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE LOS REYES
INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PRUEBAS AL SISTEMA DE TIERRAS
MARTÍN VALENCIA MAGAÑA

PABLO MÉNDEZ RODRIGUEZ
BERNARDINO TORRES SIMÓN
FERNANDO RODRIGUEZ PULIDO
JOSÉ ANTONIO SANDOVAL BAUTISTA
DAVID FRANCISCO MARTÍNEZ OLIVARES
M. C. JULIO CESAR HUERTA OROZCO

Es bueno estar puesto a tierra. Las estructuras con sistemas eléctricos puestos a tierra de forma adecuada son
fundamentales para la seguridad de las personas y los equipos, ya que desvían la corriente de un rayo o la
sobretensión del servicio eléctrico de forma segura a la tierra.
Ya sean sencillos o complejos, los sistemas de puesta a tierra requieren pruebas periódicas para garantizar
que estén en buenas condiciones. La Asociación Internacional de Pruebas Eléctricas especifica la prueba de
electrodos de puesta a tierra cada tres años, aunque a menudo se recomiendan inspecciones anuales como
parte de los planes de mantenimiento de rutina de las instalaciones.
¿Por qué comprobar los sistemas de puesta a tierra?
Con el correr del tiempo, los terrenos corrosivos con un alto contenido de humedad, un alto
contenido de sal y altas temperaturas pueden degradar las varillas de puesta a tierra y sus
conexiones. De modo que, aunque el sistema de puesta a tierra cuando fue instalado inicialmente
tenía valores bajos de resistencia de puesta a tierra, la resistencia del sistema de puesta a tierra
puede aumentar si se corroen las varillas de puesta a tierra.
Hay cuatro tipos de métodos de comprobación de la puesta a tierra disponibles:
• Resistividad del suelo (con picas)
• Caída de potencial (con picas)
• Selectivo (con 1 pinza y picas)
• Sin picas (con pinzas solamente)

PRUEBA DE RESISTIVIDAD DEL SUELO (CON PICAS)
Para comprobar la resistividad del terreno,

conecte el comprobador de puesta a tierra tal
como se muestra a continuación. Como se puede
observar, se posicionan en línea recta sobre el
terreno cuatro picas de puesta a tierra,
equidistantes entre sí. La distancia entre las picas
de puesta a tierra debe ser al menos tres veces
mayor que la profundidad de la pica. De modo
que si la profundidad de cada pica de puesta a
tierra es de un pie (0,30 metros), asegúrese de la
distancia entre picas sea mayor que tres pies
(0,91 metros).
El medidor de resistencia genera una corriente

conocida a través de las dos picas externas de
puesta a tierra y la caída de potencial de tensión
se mide entre las dos picas de puesta a tierra
internas. Usando la ley de Ohm (V=IR), el
comprobador calcula automáticamente la
resistencia del terreno.
PRUEBA DE MEDICIÓN DE CAÍDA DE POTENCIAL (CON PICAS)
El método de comprobación de la caída de potencial se

utiliza para medir la capacidad de un sistema de puesta a
tierra o un electrodo individual para disipar la energía de un
sitio.
En primer lugar, el electrodo de puesta a tierra de interés

debe desconectarse de su conexión al sitio. En segundo
lugar, se conecta el comprobador al electrodo de puesta a
tierra. Luego, para realizar la comprobación de caída de
potencial de 3 polos, se colocan dos picas de puesta a tierra
en el terreno, en línea recta —alejadas del electrodo de
puesta a tierra—. Normalmente, alcanza con un
espaciamiento de 20 metros (65 pies).
El medidor de resistencia genera una corriente conocida

entre la pica externa (pica de puesta a tierra auxiliar) y el
electrodo de puesta a tierra, mientras que se mide la caída
del potencial de tensión entre la pica de puesta a tierra
interna y el electrodo de puesta a tierra. Utilizando la ley de
Ohm (V = IR), el comprobador calcula automáticamente la
resistencia del electrodo de puesta a tierra.
PRUEBA CON EL MÉTODO SELECTIVO (CON 1 PINZA Y PICAS)
La comprobación selectiva es muy similar a la

comprobación de caída de potencial y proporciona las
mismas mediciones, pero de una manera mucho más
segura y sencilla. Esto se debe a que, en el caso de la
comprobación selectiva, el electrodo de puesta a tierra,
que es el que interesa, no necesita desconectarse de su
conexión al sitio.
Al igual que con la comprobación de caída de potencial,

se colocan dos picas de puesta a tierra en el terreno, en
línea recta, alejadas del electrodo de tierra. El
comprobador luego se conecta al electrodo de puesta a
tierra, que es el que interesa, con la ventaja de que no es
necesario desconectar la conexión al sitio. En cambio, se
coloca una pinza especial alrededor del electrodo de
puesta a tierra, la cual elimina los efectos de las
resistencias en paralelo de un sistema de puesta a tierra,
de modo que solo se mide el electrodo de puesta a tierra,
que es el que interesa.
PRUEBA SIN PICAS (CON PINZAS SOLAMENTE)
Esta técnica de comprobación suprime la peligrosa tarea de desconectar las puestas a tierra paralelas, lo que
suele llevar mucho tiempo, así como el proceso de búsqueda de las ubicaciones adecuadas para las picas de
puesta a tierra auxiliares.
Con este método de comprobación, la

pinza de puesta a tierra se coloca
alrededor de la varilla de puesta a
tierra o del cable conector. No se utiliza
ninguna pica de puesta a tierra. Se
induce una tensión conocida en un
lateral de la mordaza de la pinza y se
mide la corriente en el otro lateral de la
mordaza de la pinza. La pinza
automáticamente determina la
resistencia del bucle de puesta a tierra
en esta varilla de puesta a tierra Esta
técnica es especialmente útil para los
sistemas con múltiples puestas a
tierra, que normalmente se encuentran
en instalaciones comerciales o
ubicaciones industriales.
PRUEBAS DE TENSIONES DE PASO Y CONTACTO
• Las mediciones de los Potenciales de Toque

(VT) y Paso (VP) se realiza generalmente
antes de la medición de la Resistencia de
Dispersión (RPAT) debido a que ambas
necesitan una fuente similar de alimentación y
configuración del circuito de corriente.
• Al mismo tiempo es necesario conocer ambas
antes de la puesta en servicio de
subestaciones de media y alta tensión, para
verificar que estén dentro de los límites
permisibles y estar completamente seguros si
la RED puede dispersar sin peligro elevadas
corrientes de falla.
TENSIÓN DE PASO
• "Es la tensión que puede resultar aplicada entre

los pies de una persona, a la distancia de un
paso, durante el funcionamiento de una
instalación“
• Se trata de averiguar la tensión a que podría
estar sometida una persona que caminase en las
proximidades del electrodo de puesta a tierra, en
el momento de producirse una corriente de
defecto (pies separados 1 metro).
TENSIÓN DE CONTACTO
• Las pesas se colocarán juntas, unidas

eléctricamente mediante un cable puente (simulan
los pies de la persona que puede estar sometido a la
tensión de contacto). Se conectarán a un solo borne
de entrada del medidor de tensión.
• El otro borne de entrada del voltímetro se conectará
(mediante un cable y "un cocodrilo") al PUNTO DE
CONTACTO a ensayar (parte metálica, valla,
aparellaje, carcasa, etc.). La distancia entre los dos
electrodos y dicho punto de contacto objeto de
medida será de un metro.
• Esta medida deberá efectuarse en cada una de las
partes metálicas que contenga la instalación, aunque
estén unidas todas ellas a tierra por una red
equipotencial, ya que puede ser la tierra la que se
encuentra a diferente potencial frente a cada parte
metálica.
REPETICIÓN DE LAS MEDICIONES
• Para asegurar que no existen tensiones

de paso y contacto peligrosas, es preciso
efectuar varias de mediciones a lo largo y
ancho del recinto a medir, así como de
los terrenos colindantes. Para ello es útil
disponer de un plano de la instalación, el
cual debidamente cuadriculado a la
distancia de un metro, servirá para anotar
los valores obtenidos.
• Para ejecutar las mediciones de paso y
contacto se emplean fuentes de
alimentación de potencia adecuada para
simular la falla de forma que la corriente
inyectada sea suficientemente alta, a fin
de evitar que las medidas sean falseadas
como consecuencia de corrientes
parasitas circulantes por el terreno
MÉTODO DE INVERSIÓN DE POLARIDAD PARA LA CORRECCIÓN DE LA LECTURA
• La medición de la tensión de toque y paso puede resultar falseada debido a la existencia de

corrientes erráticas, vagabundas o parasitas circulantes por el terreno. Este método permite
eliminar la influencia de las tensiones erráticas producidas por estas corrientes.
• En los casos en que, las mediciones de las tensiones erráticas alcancen valores superiores al 10%
de las mediciones con inyección de corriente, deberá procederse al siguiente cálculo:
TENSIONES MÁXIMAS APLICABLES AL CUERPO HUMANO
• Toda instalación eléctrica deberá disponer de una

protección o instalación de tierra diseñada en forma
tal que, en cualquier punto normalmente accesible
del interior o exterior de la misma donde las
personas puedan circular o permanecer, éstas
queden sometidas como máximo a las tensiones de
paso y contacto indicadas en los reglamentos.
A continuación, una tabla donde se muestra la tensión máxima de contacto aplicada, en voltios, que
se puede aceptar en función del tiempo de duración del efecto.
REFERENCIAS
• http://www.edpproyectos.com/mediciones-de-toque-y-paso
• https://www.fluke.com/es-mx/informacion/mejores-practicas/inspecc
iones-electricas/pruebas-de-la-puesta-a-tierra-por-que-son-important
es
• https://dam-assets.fluke.com/s3fs-public/9902802_ENG_A_W.PDF
• https://www.omicronenergy.com/es/aplicaciones/pruebas-en-sistem
as-de-puesta-a-tierra/pruebas-de-tension-de-paso-y-de-contacto/

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PRUEBAS AL SISTEMA DE TIERRAS

MARTÍN VALENCIA MAGAÑA

M. C. JULIO CESAR HUERTA OROZCO

• Resistividad del suelo (con picas)

• Caída de potencial (con picas)

• Selectivo (con 1 pinza y picas)

• Sin picas (con pinzas solamente)

Para comprobar la resistividad del terreno,

El medidor de resistencia genera una corriente

El método de comprobación de la caída de potencial se

En primer lugar, el electrodo de puesta a tierra de interés

El medidor de resistencia genera una corriente conocida

La comprobación selectiva es muy similar a la

Al igual que con la comprobación de caída de potencial,

Con este método de comprobación, la

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