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Controladores

de tierra

y resistividad

Guía de la medición de tierra

La medición de tierra

En cualquier instalación doméstica e industrial, la conexión de una toma de tierra es una de las reglas básicas a respe- tar para garantizar la seguridad de la red eléctrica. La ausencia de una toma de tierra podría suponer serios riesgos para la vida de las personas y poner en peligro las instalaciones eléctricas y los bienes. Sin embargo, la presencia de una toma de tierra no es sufi- ciente para garantizar una seguridad total. Sólo controles realizados con regularidad pueden probar el correcto fun- cionamiento de la instalación eléctrica. Existen numerosos métodos de medición de tierra depen- diendo del tipo de regímenes de neutro, del tipo de instala- ción (doméstico, industrial, medio urbano, rural, etc.) y de la posibilidad de dejar sin tensión la instalación.

¿Por qué es necesaria una puesta a tierra?

La puesta a tierra consiste en realizar una conexión eléctrica entre un punto dado de la red, de una instalación o de un material y una toma de tierra. Esta toma de tierra es una parte conductora, que se puede incorporar en el suelo o dentro de un medio conductor, en contacto eléctrico con la Tierra. La puesta a tierra permite así conectar a una toma de tierra, a través de un cable conductor, las masas metálicas que corren el riesgo de entrar en contacto casualmente con la corriente eléctrica debido a un defecto de aislamiento en un dispositivo eléctrico. La corriente de defecto no repre- sentará en este caso ningún peligro para las personas, ya que podrá eliminarse por la tierra. Sin una puesta a tierra, la persona quedará sometida a una tensión eléctrica que, según su importancia, puede ocasionar la muerte. La puesta a tierra permite entonces eliminar sin riesgo las corrientes de fuga y, asociada a un dispositivo de corte auto- mático, originar la desconexión de la instalación eléctrica. Una buena puesta a tierra garantiza por lo tanto la seguridad de las personas, pero también la protección de los bienes e instalaciones en caso de rayo o de intensidades de defecto. Siempre debe estar asociada a un dispositivo de corte. Ejemplo: En caso de defecto de aislamiento en la carga, la corriente de defecto se elimina por la tierra a través del conductor de protección (PE). Según su valor, la corriente de defecto ocasiona un corte automático de la instalación al poner en funcionamiento el interruptor diferencial (DDR). DDR R transfo R tierra CARGA 3 2 1 N PE

¿Qué valor de resistencia de tierra debe

encontrarse?

Antes de efectuar una medida de tierra, la primera cuestión fundamental que uno debe plantearse es saber cuál es el valor máximo admisible para asegurarse de que la toma de tierra sea correcta. Las exigencias en materia de valor de resistencia de tierra son distintas según los países, los regímenes de neutro uti- lizados o el tipo de instalación. Por ejemplo, un distribuidor de energía tipo EDF (empresa de generación y distribución eléctrica de Francia) solicitará a menudo una resistencia de tierra extremadamente débil del orden de unos ohmios. Es importante informarse previamente sobre la norma vigente para la instalación a probar. Tomemos como ejemplo una instalación en esquema TT para las viviendas en Francia: En una instalación, para garantizar la seguridad de las personas, los dispositivos de protección deben actuar en cuanto circule por la instalación una "tensión de defecto" que supera la tensión límite aceptada por el cuerpo humano. Los estudios realizados por un grupo de trabajo, compuesto por médicos y expertos en seguridad, han llevado a la fijación de una tensión de contacto permanente admitida como no peligrosa para las personas del orden de 50 VAC para los locales secos (este límite puede ser más débil para medios húmedos o sumergidos). Además, de forma general, en las instalaciones domésticas en Francia, el dispositivo de corte diferencial (DDR) asociado a la toma de tierra acepta una elevación de corriente de 500 mA.

Mediante la ley de Ohm: U = R I

Se obtiene: R = 50 V / 0,5 A = 100 Ω 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 Ω. El cálculo a continuación refleja perfectamente que el valor depende de la corriente nominal del dispositivo de protec- ción diferencial (DDR) de cabecera de la instalación. Por ejemplo, la correlación entre el valor de resistencia a tierra y la corriente diferencial asignada se da en la siguiente tabla: Valor máximo de la toma de tierra en función de la corriente assignada del DDR (Esquema TT) Corriente diferencial residual máxima asignada del DDR (I∆n) Valor máximo de la resistencia de la toma de tierra de las masas (Ohmio s) Baja sensibilidad 20 A 10 A 5 A 3 A 2, 5 10 17 Media sensibilidad 1 A 500 mA 300 mA 100 mA 50 100 167 500 Alta sensibilidad ≤ 30 mA > 500

Resistividad en función de la naturaleza del terreno Naturaleza del terreno Resistividad ( Ω .m) Terrenos pantanosos De unas unidades a 30 Lodo de 20 a 100 Humus de 10 a 150 Margas del jurásico de 30 a 40 Arena arcillosa de 50 a 500 Arena silícea de 200 a 3. Terreno pedregoso desnudo de 1.500 a 3. Terreno pedregoso recubierto de césped de 300 a 500 Calizas tiernas de 100 a 300 Calizas agrietadas de 500 a 1000 Micacita 800 Granitos y areniscas en alteración de 1.500 a 10. Granitos y areniscas muy alterados de 100 a 600

Utilidad de la medida de resistividad

La medida de resistividad permitirá:

• elegir la ubicación y la forma de las tomas de tierra y de las redes de tierra antes de construirlas
• prever las características eléctricas de las tomas de tierra y de las redes de tierra
• reducir los costes de construcción de las tomas de tierra y de las redes de tierra (ahorro de tiempo para conseguir la resistencia de tierra deseada). Se utiliza por lo tanto en un terreno en construcción o para los edificios del sector terciario de grandes dimensiones (o subestaciones de distribución de energía) para los que resulta importante elegir con exactitud la mejor ubicación para las tomas de tierra.

Métodos de medida de resistividad

Se utilizan varios procedimientos para determinar la resis- tividad de los terrenos. El más usado es el de los “cuatro electrodos” que presenta dos métodos:

• Método de WENNER apropiado en el caso de querer realizar una medida en una única profundidad
• Método de SCHLUMBERGER apropiado para rea- lizar medidas a distintas profundidades y crear así perfiles geológicos de los suelos. Método de Wenner Principio de medida Se insertan cuatro electrodos en línea recta en el suelo y a igual distancia a entre ellos. Entre los dos electrodos exteriores (E y H), se inyecta una corriente de medida I mediante un generador. Entre los dos electrodos centrales (S y ES), se mide el potencial ΔV gracias a un voltímetro. El instrumento de medida utilizado es un ohmiómetro de tierra clásico que permite la inyección de una corriente y la medida de ΔV. El valor de la resistencia R leída en el ohmiómetro permite calcular la resistividad mediante la siguiente fórmula de cálculo simplificada: ρw = 2 π a R Con: ρ: resistividad en Ω.m en el punto situado debajo del punto O, a una profundidad de h = 3a/ a: base de medida en m R: valor (en Ω) de la resistencia leída en el ohmiómetro de tierra Recomendamos una medida con a = 4 m como mínimo. 3a a a 0 h = 3/4 a E(X) ES(Xv) S(Y) H(Z) a/ a G V Nota: los términos X, Xv, Y, Z corresponden a la antigua denominación utilizada respectivamente para los electrodos E, Es, S y H Método de Schlumberger Principio de medida El método de Schlumberger está basado en el mismo principio de medida. La única diferencia se sitúa a nivel del posicionamiento de los electrodos:
• la distancia entre las 2 picas exteriores es 2d
• la distancia entre las 2 picas interiores es A y el valor de la resistencia R visualizado en el ohmiómetro permite calcular la resistividad mediante la siguiente fórmula: ρS = (π.(d²-A²/4).RS-ES) / 4 Este método permite ahorrar bastante tiempo in situ, espe- cialmente si se quiere realizar varias medidas de resistividad y por consiguiente crear un perfil del terreno. En efecto, sólo deben moverse los 2 electrodos exteriores a diferencia del método de Wenner que necesita desplazar los 4 electrodos a la vez.

2d d a 0 h = 3/4 a E(X) ES(Xv) S(Y) H(Z) d G V Aunque el método de Schlumberger permite ahorrar tiem- po, el método de Wenner es el más conocido y utilizado. Su fórmula matemática es más sencilla. Sin embargo, nume- rosos instrumentos de medida Chauvin Arnoux incorporan 2 fórmulas de cálculo que permiten obtener instantánea- mente valores de resistividad con uno de los dos métodos.

La medida de resistencia de

una toma de tierra existente

Los distintos métodos: Las medidas de resistividad vistas anteriormente sólo pueden aplicarse en el caso de construir una nueva toma de tierra. Permiten prever el valor de resistencia de tierra y ajustar la construcción según el valor de tierra deseado. En el caso de tomas de tierra existentes, la operación con- siste en comprobar que las medidas acatan correctamente las normas de seguridad en términos de construcción y valor de resistencia. No obstante, numerosas medidas pueden aplicarse según las características de la instalación tales como la posibilidad de dejar sin tensión la instalación, desconectar la toma de tierra, tener una única toma de tierra a medir o conectada a otras, la precisión de la medida deseada, el lugar de la instalación (medio urbano o no), etc.

Las medidas de tierra en instalaciones

que disponen de una única toma de tierra

Es importante recordar que la medida de tierra de referencia es la medida de tierra con 2 picas. Se hace referencia a esta medida en todas las normas de control de una instalación eléctrica que permite realizar una medida precisa y segura de la resistencia de tierra. El principio de medida consiste en hacer circular con un generador apropiado G , una corriente alterna (i) constante a través de la toma auxiliar H llamada “toma de inyección de corriente”. Realizándose el retorno por la toma de tierra. Se mide la tensión V entre las tomas E y el punto del terreno donde el potencial es nulo mediante otra toma auxiliar S llamada “toma de potencial 0 V”. El cociente entre la ten- sión así medida y la corriente constante inyectada (i) da la resistencia buscada. RE = UES / IE>H OV I que circula por la tierra E(X) S(Y) H(Z) Toma de tierra a medir G V Observación importante: El flujo de una corriente de defecto se efectúa primero a través de las resistencias de contacto de la toma de tierra. Cuanto más nos alejamos de la toma de tierra, más tiende al infinito la cantidad de resistencias de contacto en paralelo y constituye una resistencia equivalente casi nula. A partir de este límite, sea cual sea la corriente de defecto, el potencial es nulo. Existe por lo tanto en torno a cada toma de tierra, atravesada por una corriente, una zona de influencia de la cual se ignora la forma y la amplitud. Durante las medidas, se debe procurar clavar la toma auxiliar S llamada “toma de potencial 0 V” al exterior de las zonas de influencia de las tomas auxiliares atravesadas por la corriente (i). Zona de influencia E Zona de influencia E Zona de influencia H Vista por arriba u = ov Zona de influencia H E H E H Dada la diferencia de comportamiento de difusión de corriente eléctrica según la resistividad del terreno, difícil- mente se puede estar seguro de haber evitado las zonas de influencia. Por lo tanto, la mejor solución para validar la medida consiste en volver a realizar una medida desplazan- do la pica S y asegurarse de que es del mismo orden de magnitud que la anterior medida.

Observación: Abertura del puente de comprobación La ventaja de las medidas de tierra de 3 ó 4 polos radica en que se efectúan en una instalación sin tensión y permite así obtener una medida de tierra aunque la casa o el edificio no esté aún conectado a la red de distribución de energía eléctrica o no lo vaya a estar. Para realizar estos dos tipos de medida, se recomienda abrir el puente de comprobación con el fin de aislar la toma de tierra a medir y asegurarse así que la resistencia de tierra medida sea la de la toma de tierra. En efecto, puede existir una conexión desde la instalación de puesta a tierra hasta una toma de tierra de hecho debida a, por ejemplo, conductos metálicos de una red de distribución de agua o gas. Una medida de tierra con el puente de comprobación cerrado será entonces falseada por la presencia de esta toma de tierra de hecho que si se quita podría generar un valor de resistencia de tierra demasiado elevado (por ejem- plo, sustitución de un conducto metálico por un conducto aislante). Por consiguiente, al menos de estar seguro de la ausencia de toma de hecho, es necesario abrir el puente de comprobación para realizar una medida de tierra. Para identificar la presencia eventual de tomas de tierra de hecho, puede resultar útil medir las tomas de tierra con el puente de comprobación abierto y cerrado para saber si el valor con el puente de comprobación cerrado es el resul- tado de la toma de tierra especialmente establecida o de tomas de tierra de hecho. El método variante del 62% (una pica) (únicamente en esquema TT o IT impedante) Este método no requiere que se desconecte el puente de com- probación, sólo necesita el uso de una sola pica auxiliar (S). La pica H consta aquí de la puesta a tierra del transformador de distribución y la pica E del conductor PE accesible en el conductor de protección (o el puente de comprobación). R transfo R tierra H E Fusibles / Disyuntor 100 % 0 % 62 % S PE 3 2 1 N DDR El principio de medida es idéntico al del método del 62 %: La pica S será posicionada de tal manera que la distancia S-E sea igual al 62 % de la distancia global (distancia entre E y H). S se situará por lo tanto normalmente en la zona neutra llamada “Tierra de referencia 0 V”. La tensión medida dividida por la corriente inyectada da la resistencia de tierra. Las diferencias con el método del 62 % son las siguientes:

• La alimentación de la medida se hace a partir de la red y ya no a partir de pilas o baterías.
• Una única pica auxiliar es necesaria (pica S), lo que hace que la preparación de la medida sea más rápida.
• No hace falta desconectar el puente de comprobación del edificio. Es un ahorro de tiempo, lo que garantiza el mantenimiento de la seguridad de la instalación durante la medida. Medida de bucle Fase-PE (únicamente en esquema TT) La medida de resistencia de tierra en una ciudad resulta a menudo difícil con los métodos que utilizan picas, ya que no se puede clavar picas por falta de espacio o a causa de suelos de hormigón. De hecho, las normas de verificaciones de instalaciones eléctricas autorizan aplicar el método de impedancia de bucle si la medida de tierra con picas no puede realizarse. Véase IEC 60364-6: “NOTA: Si la medida de RA no es posi- ble, se admite reemplazar esta medida por la del bucle de defecto en a) 1).” La medida de bucle permite entonces una medida de tierra en medio urbano sin clavar picas y conectándose simple- mente a la red de alimentación (toma de red eléctrica). La resistencia de bucle así medida incluye además de la tierra a medir, la tierra y la resistencia interna del transfor- mador así como la resistencia de los cables. Al ser todas estas resistencias muy débiles, el valor medido es un valor de resistencia de tierra por exceso. R transfo R tierra Fusibles / Disyuntor PE 3 2 1 N DDR Por lo tanto, el valor real de la tierra es inferior: R medido > R tierra Observación: En esquema TN o IT (impedante), la medida de la impedancia de bucle permitirá calcular la corriente de cortocircuito y por lo tanto dimensionar correctamente los dispositivos de protección.

Las medidas de tierra en redes que

poseen múltiples puestas a tierra en

paralelo

Ciertas instalaciones eléctricas disponen de múltiples pues- tas a tierra en paralelo, especialmente en algunos países donde la tierra está “distribuida” en casa de cada usario por el distribuidor de energía. Además, en los establecimientos equipados con materiales electrónicos sensibles, una red de conductores de tierra conectados a tierras múltiples per- mite obtener un plano de distribución sin defecto de equi- potencialidad. Para este tipo de red, se puede optimizar la seguridad y rapideza de los controles gracias a las medidas de tierra selectiva. Todas las medidas de tierra anteriormente descritas per- miten realizar la medida en una única toma de tierra. Por consiguiente, si la toma de tierra consta de varias tierras paralelas, no se podrá aislar y medir cada tierra. Sólo se medirá la resistencia equivalente a la puesta en paralelo de todas las tierras. La única solución sería desconectar cada puesta a tierra para aislar la tierra a medir, pero este proce- so resulta ser largo y pesado. Para hacer frente a este tipo de instalaciones utilizadas con frecuencia en la industria, se realizan medidas de tierra con pinza(s) amperimétrica(s) llamadas “medidas de tierra selectiva”. Se distinguen 2 tipos de medida que son: las medidas selectivas con picas y sin picas. Todas las medidas de tierra selectiva aportan:

• Un ahorro de tiempo considerable, dado que ya no se necesita desconectar la resistencia de tierra a medir del resto de la red de tierras. En efecto, el uso de la pinza permite medir la corriente que atraviesa la toma de tierra medida y así librarse de la influencia de las tomas de tierra en paralelo.
• Una garantía para la seguridad de los bienes y personas en contacto con la instalación eléctrica, ya que la tierra no está desconectada. Medida de tierra de 4 polos selectiva Durante el uso de un método de medida clásico de 3 ó 4 polos en un sistema de puesta a tierra en paralelo, la corriente de medida inyectada en el sistema está distribuida entre las diferentes tierras. No se puede por lo tanto cono- cer la cantidad de corriente en una toma de tierra dada, ni su resistencia. La medida efectuada en tal caso es la de la corriente total que circula en la puesta a tierra, dando la resistencia global de tierra equivalente a la puesta en para- lelo de las resistencias de cada puesta a tierra. Para lograr eliminar la influencia de las tomas de tierra paralelas, existe una medida de tierra de 4 polos selectiva, variante de la medida de 4 polos. Se basa en el mismo prin- cipio al cual se añade una pinza amperimétrica que permite medir exactamente la corriente que circula en la tierra a medir y así determinar su valor exacto. Gracias al uso de picas auxiliares, y más especialmente de la referencia 0 V con la pica S, esta medida permite obtener un valor preciso de la resistencia de tierra. H R (^) E

30 m 30 m R (^) E2 R (^) E3 R (^) E S H S ES E Medida de bucle de tierra con 2 pinzas y medida con pinza de tierra la medida sin desconectar el puente de comprobación y sin pica de tierra Estas medidas realmente han revolucionado las mediciones de tierra tradicionales como la medida de 4 polos selectiva. Estos 2 métodos de ejecución muy sencillos no requieren la desconexión de las tomas de tierra paralelas, pero aportan también un ahorro de tiempo adicional ya que no se tiene que buscar los lugares más indicados para posicionar las picas auxiliares. Efectivamente este proceso puede resultar largo y pesado en terrenos resistentes. Medida con Pinza de tierra La pinza de tierra tiene la ventaja de poder utilizarse de modo sencillo y rápido, ya que con sólo abrazar el cable conectado a la tierra se conoce el valor de la tierra así como el valor de las corrientes que circulan por él. Una pinza de tierra consta de dos devanados, un devanado “generador” y un devanado “receptor”. - El devanado “generador” de la pinza induce una tensión alterna a nivel constante E entorno al conductor abraza- do; una corriente I = E / R bucle circula entonces a través del bucle resistivo. - El devanado “receptor” mide esta corriente. - Conociendo E e I, se deduce la resistencia de bucle. Rz Rx Nr E Ng e I i Amplificador i Generador de tensión

3 - Frecuencia de medida e impedancia Es importante tener en cuenta que para las medidas men- cionadas hasta ahora, hemos hablado de “resistencia de bucle”. Dado el principio de la pinza de medida y de la señal de medida general, sería más correcto hablar de medida “de impedancia de bucle”. De hecho, en la práctica, los valores reactivos en serie en el bucle (inducido de línea) pueden no tenerse en cuenta con respecto a la resistencia del bucle y el valor de impedancia de bucle Z es por lo tanto equivalente al valor de resistencia de bucle R. Sin embargo, en redes de grandes longitudes (ejemplo: líneas de ferrocarril), la parte inductiva puede volverse significante. En este caso, la medida realizada que es una medida de impedancia de bucle es una medida de resisten- cia de bucle por exceso. Para paliar esta influencia de la parte inductiva, los nuevos controladores de tierra Chauvin Arnoux que incluyen la medida con 2 pinzas (modelos C.A 6471 y C.A 6472) están equipados con una frecuencia de medida de 128 Hz que permite limitar la influencia de la parte inductiva de la línea. Asimiso, permiten acercarse al máximo de la frecuencia de la red y por lo tanto a las condiciones normales de uso de la instalación.

La medida de acoplamiento

En Francia, EDF utiliza mucho la medida de acoplamiento para controlar el acoplamiento entre las redes de media y baja tensión. Consiste en estimar la influencia recíproca de 2 puestas a tierra que normalmente no tienen ninguna conexión física entre ellas. Un fuerte acoplamiento entre dos tierras puede generar consecuencias nefastas para la seguridad de las personas y/o del material. El flujo de una corriente de defecto por la masa M de la red de media tensión (MT) puede generar una elevación del potencial del terreno y, por lo tanto, de la tierra del neutro de la red de baja tensión (BT). Asimismo, puede poner en peligro la vida de las personas y los materiales que utilizan la red BT. M N Red BT Fase Neutro Red MT Al caer un rayo en el transformador MT/BT, la elevación de potencial instantáneo puede ser de varios kV. El método a utilizar es el de la medida en línea llamada del “62 %”. La disposición de las picas auxiliares H (corriente inversa) y S (referencia de potencial) debe elegirse de modo a ase- gurar:

• un desacoplamiento suficiente con la toma de tierra a medir, con la condición de respetar las distancias indicadas en el esquema siguiente.
• la validez de la referencia de potencial del terreno. La medida de acoplamiento se efectúa de la siguiente manera: 1 Desconecte el Neutro de la red BT (abra A)*
• Conecte E y ES a N (Tierra del Neutro BT) con dos cables de 50 m
• Conecte S a la 1ª pica con un cable de 50 m
• Conecte H a la 2ª pica con un cable de 100 m
• Coloque el medidor entre M y N a 20 m de su eje
• Realice la medida de resistencia de la toma de tierra del neutro: R (^) neutro *La abertura del punto A es necesaria para permitir la medida de acoplamiento de la 1ª toma de tierra del neutro 2 Ídem pero con E y ES conectados a M (tierra de las masas de la red MT) (el neutro de BT siempre está desconectado)
• Realice la medida de resistencia de la toma de tierra de las masas: R (^) masas 3 Conecte E y ES a M (Tierra de las masas MT) con dos cables de 50 m
• Conecte S y H a N (Tierra del Neutro BT) con dos cables de 50 m
• Realice la medida de R (^) masas/neutro 4 Calcule el acoplamiento: R (^) Acoplamiento = [ R (^) masas + R (^) neutro – R (^) masas/neutro] / 5 Calcule el coeficiente de acoplamiento: k = R (^) acoplamiento / R (^) masses Este coeficiente debe ser < 0,15 (directiva EDF) Importante: No olvide volver a conectar A

La medida de tierra en alta frecuencia

Todas las medidas de tierra mencionadas anteriormente se realizan en baja frecuencia, es decir una frecuencia que se acerca a la frecuencia de la red para estar en condiciones de medida lo más cerca posible de la realidad. Sin embargo, unas redes de tierra complejas con varias tie- rras en paralelo también pueden tener una parte inductiva o capacitiva no insignificante debida a los cables que conec- tan a las diferentes tierras entre ellas. Además, en ciertas antiguas instalaciones, ocurre a veces que se cree haber aislado la tierra a medir al abrir el puente de comprobación pero que el mismo esté conectado a otras tierras sin que se vea. Aunque el valor inductivo de estas tierras sea bajo en baja frecuencia, puede volverse muy importante en alta frecuencia (rayo por ejemplo). Por consiguiente, aunque el sistema de puesta a tierra sea eficiente en baja frecuencia gracias a una resistencia débil, puede ocurrir que el valor de impedancia en alta frecuencia ya no permita un correcto flujo de las corrientes de defecto. El rayo podría entonces fluir a través de un canal inesperado en vez del de la tierra. Una medida de tierra con un análisis en frecuencia permite así asegurarse del correcto comportamiento de la puesta a tierra en caso de rayo.

Medida de tierra de apoyos conectados

por cable de protección (cable de guarda)

Las líneas de alta tensión están a menudo dotadas de un cable de protección (también denominado cable de guarda) que permite que fluyan las corrientes originidas por el rayo hacia la tierra a través de los apoyos. Al estar todas las torres conectadas entre ellas por este conductor, todas las resistencias de tierra de los apoyos están en paralelo y la problemática es idéntica a la mencionada más arriba para las redes de tierra múltiples en paralelo. En efecto, el uso de métodos tradicionales sólo permite medir la tierra global de la línea de alta tensión, es decir la puesta en paralelo de todas las tierras. Cuando el número de torres es importante, este valor glo- bal medido puede ser muy débil mientras que la puesta a tierra de una de ellas es demasiado alta. No se puede por lo tanto realizar la medida de la resistencia de un apoyo con métodos tradicionales, al menos que se aisle la tierra a medir desconectando el cable de protección, lo que resulta peligroso y pesado. 1 2 3 4 R (^) S R (^) H Cable de protección 4 canales Amp FLEX conectados Líneas de alta tensión Pica de inyección de corriente Toma de potencial de referencia H S ES E (^) C.A 6472 C.A 6474 Principio de medida El C.A 6472, asociado al C.A 6474, unidad de tratamiento vectorial, ofrece la posibilidad de medir la resistencia de tierra de un apoyo (aunque el mismo pertenezca a una red de tierra en paralelo) realizando una medida selectiva del apoyo considerado. El concepto C.A 6472 + C.A 6474 aúna dos principios de medida:

1. El uso de 4 sensores flexibles de corriente (Amp FLEX ™) colocados alrededor de los pies de la torre, permite medir exactamente la corriente que circula por la tierra de la torre considerada; esta medida selectiva está basada en el mismo principio que una medida selectiva con pinza ampe- rimétrica donde la pinza es sustituida por un Amp FLEX ™. 2. Una medida en alta frecuencia hasta 5 kHz permite:

• obtener un valor de Z equivalente (véase esquema) mucho más grande que el valor de resistencia de tierra a medir. Así, la corriente desviada por el cable de protección hacia los demás apoyos se vuelve insignificante y el valor de la corriente que circula por la tierra se vuelve más importante. N S H A M Red BT Fase Neutro Red MT 20 m 50 m 100 m 50 m 50 m 50 m 1 N S H A M Red BT Fase Neutro Red MT 20 m 50 m 100 m 50 m 50 m 50 m 2 N S H A M Red BT Fase Neutro Red MT 20 m 50 m 50 m 50 m 50 m 3 E ES S H E ES S H E ES S H

de las siguientes condiciones de medida que se piensan encontrar:

• Presencia o no de tensiones parásitas altas
• Resistividad de los terrenos alta

Precauciones particulares para realizar

una medida de tierra

1. Se aconseja, para evitar las zonas de influencia, tomar las distancias más grandes posibles entre las picas H,S y la tierra a medir E.
2. Se aconseja, para evitar interferencias electromagnéti- cas, desenrollar toda la longitud del cable del enrollaca- bles, colocar los cables en el suelo, sin hacer bucles, tan lejos como sea posible unos de otros y procurar que no estén directa o paralelamente cerca de conductos metá- licos (cables, raíles, valla, etc).
3. Se aconseja, para obtener una precisión de medida correcta, tener bajas resistencias de picas auxiliares y remediarlo añadiendo picas en paralelo, clavando a más profundidad las picas y/o humedeciendo el terreno.
4. Se aconseja, para asegurarse de la validez de la medida realizada, efectuar otra medida desplazando la pica S de referencia 0 V.

Resumen de los distintos

métodos de medida de tierra

Edificio en el campo con posibilidades de clavar picas Edificio en medio urbano sin posibilidades de clavar picas Toma de tierra simple Método de 3 polos llamado del 62 % n Método en triángulo (dos picas) n Método de 4 polos n Método variante del 62 % (una pica) n Medida de bucle Fase-PE n n^ esquema TTúnicamente en Red de tierras múltiples en paralalo Método de 4 polos selectivo n Pinza de tierra n^ n Medida de bucle de tierra con 2 pinzas n n Observación: En el caso de una red de tierras múltiples en paralelo, los métodos tradicionales aplicados a las tomas de tierra sim- ple pueden emplearse:

1. si solamente se quiere obtener el valor de toma de tierra global.
2. si la toma de tierra medida puede desconectarse de la red de tierras.

Preguntas frecuentes

¿Pueden utilizarse las canalizaciones de agua o gas para realizar la toma de tierra? Está terminantemente prohibido utilizar las canalizaciones metálicas enterradas a modo de tomas de tierra. Asimismo, está prohibido utilizar las columnas montantes metálicas para el agua a modo de conductor principal de protección (columna de tierra), ya que la continuidad eléctrica de tales canalizaciones no está siempre garantizada (por ejemplo, en caso de intervención en la instalación). Estoy en una nave, realizando una medida de bucle fase-tierra y una medida con picas en 3 polos. El valor medido en 3 polos es mucho más alto. ¿Cómo es que los 2 métodos no dan el mismo resultado? Como indicado en la página 7, puede ocurrir que la puesta a tierra conste de la toma de tierra pero también de tomas de tierra de hecho tales como la red de distribución de agua o gas en conductos metálicos. Una medida de tierra de 3 polos con abertura del puente de comprobación permite por lo tanto medir realmente la resistencia de la toma de tierra, mientras que una medida de bucle también tomará en cuenta la puesta a tierra a tra- vés de las tomas de tierra de hecho. Realicé una medida de tierra hace unos meses y el resultado de medida actual no corresponde al obtenido anteriormente. ¿Cómo puede ser? Como indicado en la página 3, el valor de resistencia de tierra es sensible a la temperatura y a la humedad. Es por lo tanto normal que medidas realizadas en condiciones meteorológicas distintas sean notablemente diferentes.

• Configuración de los parámetros de medida de todas las funciones
• Inicio de las pruebas a distancia con una única pulsación y visualización de datos en tiempo real
• Recuperación de los datos guardados en los instrumentos
• Posibilidad de añadir directamente comentarios del usuario en el informe de medida
• Posibilidad de crear modelos de informes personalizados
• Visualización de las curvas de resultados como para la medida de impedancia en función de la frecuencia, la visualización de la tensión de paso teórico en función de la distancia, etc.
• Impresión de informes de medida estándar o personalizados Inicio del test y resultados en forma gráfica o numérica. Inicio de prueba y resultados en forma de gráfico o números. Configuración del método de medida seleccionado y visualización gráfica del esquema de medida. (para C.A 6470N/C.A 6471 /C.A 6472 + C.A 6474) La herramienta imprescindible para configurar, iniciar las medidas a distancia, visualizar los datos en tiempo real, recuperar los datos guardados y crear informes de medida estándar o personalizados (El software DataView®^ se puede configurar en 5 idiomas, francés, inglés, alemán, español e italiano) INF ORME A U T OMÁTI CO InformeInformeInforme

C.A 6421 y C.A 6423

Autónomos y herméticos, los medidores de resistencia

de tierra C.A 6421 y C.A 6423 son instrumentos ligeros

y muy fáciles de usar. Han sido diseñados para un

uso in situ o en condiciones difíciles. Aseguran una de

tierra precisa y rápida en las mejores condiciones de

comodidad y seguridad según el método tradicional

de picas. Después de instalar y conectar las picas,

una simple presión en el pulsador permite leer rápido

la medida de resistencia cuya fiabilidad es controlada

mediante indicadores luminosos.

Ergonomía

• Carcasa robusta y hermética para un uso in situ
• Gran confort de lectura del display analógico o digital
• Facilidad de uso del instrumento, sólo tiene que

realizar las conexiones, iniciar la medida y leer el

resultado.

• Conexión sin error gracias a los códigos de color entre

los terminales y los cables

Medidas

• Medida de resistencia por método de 2 ó 3 polos
• Diseñado para rechazar los altos niveles de ruido e

interferencias

• Lectura directa del resultado entre 0,5 Ω y 2.000 Ω

(1.000 Ω para el C.A 6421)

• Rango automático (para el C.A 6423)
• Indicadores luminosos de control de los defectos o

perturbaciones de medida

Autonomía

• Funcionamiento con pilas
• Hasta 1.800 medidas de 15 segundos Medidores de resistencia de tierra analógicos y digitales

Medidores de resistencia de tierra

C.A 6421 C.A 6423

Correa de transporte .......................................................... P Fusible HPC 0,1 A - 250 V (juego de 10) ............................ P Pila 1,5 V ALC LR6 ............................................................ P Pila 1,5 V ALC LR6 (x 12) .................................................. P01296033A Pila 1,5 V ALC LR6 (x 24) .................................................. P01296033B Véase página 28 para los kit de tierra y/o resistividad

>C.A 6421 ................................................................... P

Suministrado con 1 correa de transporte, 8 pilas LR6 1,5 V, 1 manual de instrucciones en 5 idiomas. > C.A 6423 .................................................................... P Suministrado con 1 correa de transporte, 8 pilas LR6 1,5 V, 1 manual de instrucciones en 5 idiomas. Referencia para pedidos Accesorios / Recambios Medidores de resistencia de tierra analógicos y digitales

C.A 6421 C.A 6423

Funciones Medida (^) Tierra Tierra Tipo 2P y 3P 2P & 3P Resistividad No No Rango de medida 0,5Ω a 1000Ω 0,01Ω a 2000Ω (en 3 escalas automáticas) Resolución - 10m Ω / 100m Ω / 1 Ω (según escala) Precisión ± (5 % + 0,1 % a fondo escala) ± (2 % + 1 pt) Tensión en vacío ≤ 24 V ≤ 48 V Frecuencia 128 Hz 128 Hz Alarmas 3 indicadores de presencia de fallos 3 indicadores de presencia de fallos Otras Alimentación 8 pilas 1,5 V 8 pilas 1,5 V Display Analógico LCD digital 2000 pts Seguridad eléctrica (^) IEC 61010 y CEI 61557 IEC 61010 & CEI 61557 Dimensiones 238 x 136 x 150 mm 238 x 136 x 150 mm Peso 1,3 kg 1,3 kg Terminales de medida Amplia pantalla LCD con indicador de pilas gastadas Indicadores de defecto de medida:

• Defecto del circuito corriente (E-H)
• Resistencia demasiado alta (resistencia pica)
• Ruido parásito que afecta la medida Inicio de la medida

Medidores de resistencia de tierra y de resistividad

C.A 6460 C.A 6462

Funciones Medida (^) Tierra / Resistividad / Acoplamiento Tierra / Resistividad / Acoplamiento Tipo 3P y 4P 3P y 4P Rango de medida 0,01 Ω a 2000 Ω (en 3 escalas automáticas) 0,01 Ω a 2000 Ω (en 3 escalas automáticas) Resolución 10 mΩ / 100 mΩ / 1 Ω (según escala) 10 mΩ / 100 mΩ / 1 Ω (según escala) Precisión ± (2 % + 1 pt) ± (2 % + 1 pt) Tensión en vacío ≤ 24 V ≤ 48 V Frecuencia 128 Hz 128 Hz Alarmas 3 indicadores de presencia de fallos 3 indicadores de presencia de fallos Otras Alimentación 8 pilas 1,5 V Batería recargable NiMH Display LCD digital 2000 pts LCD digital 2000 pts Seguridad eléctrica IEC 61010 & CEI 61557 IEC 61010 & CEI 61557 Dimensiones (^) 270 x 250 x 110 mm 270 x 250 x 110 mm Peso 2,8 kg 3,3 kg Cables de red 2P EUR. ....................................................... P Fusible HPC 0,1 A - 250 V (juego de 10) ............................ P Pack de batería ................................................................. P Pila 1,5 V ALC LR14 .......................................................... P Pilas 1,5 V ALC LR14 (x 12) ............................................... P01296034A Pilas 1,5 V ALC LR14 (x 24) ............................................... P01296034B Véase página 28 para los kit de tierra y/o resistividad

> C.A 6460 .................................................................... P

Suministrado con 8 pilas LR14 1,5 V, 1 manual de instrucciones en 5 idiomas > C.A 6462 .................................................................... P Suministrado con 1 cable de red para descarga, 1 manual de instrucciones en 5 idiomas Accesorios / Recambios

Medidor de resistencia contra tierra y de resistividad C.A 6470N

Este medidor de resistencia de tierra y de resistividad

se inscribe en la gama completa de controladores

multifunción de Chauvin Arnoux.

A la vez instrumento experto in situ, diseñado en una

maleta robusta y hermética, y no obstante de uso

sencillo, ofrece una ergonomía funcional;

gran pantalla retroiluminada, reconocimiento automático

de las conexiones, conmutador de acceso directo a las

medidas que permiten un uso con toda seguridad por el

usuario.

Ergonomía

• Carcasa robusta y hermética para un uso in situ
• Gran display LCD retroiluminado y visualización

múltiple con un gran confort de lectura

• Facilidad de uso del instrumento
• Reconocimiento automático de error de conexión
• Conexión sin error gracias a los códigos de color entre

los terminales y los cables

• Seguridad incrementada por visualización de las

conexiones en pantalla

• Interfaz comunicante USB
• Compatibilidad con el software DataView® Medidas
• Medida de tierra por método de 3 ó 4 polos
• Resistividad: cálculo automático (método de Wenner y

Schlumberger)

• Medida de acoplamiento
• Continuidad 200 mA
• Frecuencia de medida: 41 a 512 Hz
• Medida de resistencia de las picas auxiliares
• Alto rechazo de las tensiones parásitas hasta 60 V pico
• Memorización de los datos Autonomía
• Alimentación por baterías recargables
• Adaptadores para carga de batería en el mechero del

coche o con la red

Medidor de resistencia de tierra y de resistividad

C.A 6470N INFO RME A (^) U TOMÁTICO InformeInformeInforme