Electrodos de puesta a tierra y sistemas de conexión a tierra: Cómo probarlos y por qué es importante

Los electrodos de puesta a tierra y los sistemas de conexión a tierra son componentes esenciales de las instalaciones eléctricas que proporcionan seguridad y protección para las personas y los equipos. Los electrodos de puesta a tierra son varillas o placas conductoras que se entierran en la tierra y se conectan al sistema eléctrico. Proporcionan una vía de baja resistencia para que las corrientes de fallo fluyan hacia la tierra y evitan que se acumulen tensiones peligrosas en el sistema. Los sistemas de conexión a tierra son cables o barras conductoras que conectan los electrodos de conexión a tierra a los equipos y recintos que deben conectarse a tierra. Garantizan que todas las piezas conectadas a tierra tengan el mismo potencial y reducen el riesgo de descarga eléctrica e incendio. Aunque los sistemas son muy sencillos, la terminología puede llevar algún tiempo dominarla. Puede obtener una comprensión más completa en el capítulo 250 del Código Eléctrico Nacional (NEC).

Comprobación de la resistencia a tierra remota de un electrodo de puesta a tierra

Uno de los parámetros más importantes de un electrodo de puesta a tierra es su resistencia remota a tierra, que es la resistencia entre el electrodo y un punto alejado de él en la tierra. Cuanto menor sea la resistencia remota a tierra, mejor podrá disipar el electrodo de puesta a tierra las corrientes de defecto y evitar las sobretensiones. La resistencia remota a tierra depende de varios factores, como la resistividad del suelo, la profundidad y longitud del electrodo, la humedad y temperatura del suelo y la presencia de otros electrodos o conductores cercanos.

Para medir la resistencia remota a tierra de un electrodo de puesta a tierra, un método habitual es el de la caída de potencial, que utiliza un instrumento de prueba, una sonda de corriente y dos electrodos auxiliares. El instrumento de prueba inyecta una corriente conocida en el electrodo de puesta a tierra y la sonda de corriente y mide la caída de tensión a través del electrodo de puesta a tierra y uno de los electrodos auxiliares. La resistencia a tierra remota se calcula dividiendo la caída de tensión por la corriente inyectada. El otro electrodo auxiliar se utiliza para verificar que la caída de tensión medida es independiente de su posición, lo que indica que la resistencia remota a tierra es exacta.

Comprobación de la impedancia de CA de un sistema de puesta a tierra

Otro parámetro importante de un sistema de conexión a tierra es su impedancia de CA, que es la oposición al flujo de corriente alterna en el sistema. Cuanto menor sea la impedancia de CA, mejor podrá el sistema de conexión a tierra igualar los potenciales de las partes conectadas a tierra y reducir el ruido y las interferencias en el sistema. La impedancia de CA depende de varios factores, como la resistencia, la inductancia y la capacitancia de los conductores de conexión a tierra, la frecuencia de la corriente y la configuración y disposición del sistema.

Para medir la impedancia de CA de un sistema de conexión a tierra, un método habitual es el de pinza, que utiliza un instrumento de prueba con un transformador de corriente de núcleo dividido. El instrumento de prueba se sujeta alrededor de un conductor de toma de tierra y le inyecta una corriente conocida. El instrumento de prueba también mide la caída de tensión a través del conductor y calcula la impedancia de CA dividiendo la caída de tensión por la corriente inyectada. El método de pinza es sencillo y rápido, pero puede no ser exacto si hay caminos paralelos o corrientes parásitas en el sistema.

Contraste de las dos pruebas y su importancia

Las dos pruebas descritas anteriormente son diferentes en sus propósitos, métodos y resultados. La prueba para la resistencia remota a tierra de un electrodo de puesta a tierra tiene por objeto evaluar el rendimiento del electrodo a la hora de disipar las corrientes de fallo y evitar las sobretensiones. La prueba de la impedancia de CA de un sistema de conexión a tierra pretende evaluar el rendimiento del sistema a la hora de igualar los potenciales de las partes conectadas a tierra y reducir el ruido y las interferencias. La prueba para la resistencia de tierra remota utiliza un método de caída de potencial con dos electrodos auxiliares, mientras que la prueba para la impedancia de CA utiliza un método de pinza con un transformador de corriente de núcleo dividido. La prueba para la resistencia de tierra remota da un valor en ohmios, mientras que la prueba para la impedancia de CA da un valor en ohmios o miliohmios, dependiendo de la frecuencia de la corriente.

Ambas pruebas son importante para garantizar la seguridad y fiabilidad de los instalaciones. Un electrodo de puesta a tierra con una alta resistencia remota a tierra puede no ser capaz de desviar eficazmente las corrientes de defecto y provocar sobretensiones que pueden dañar los equipos y poner en peligro a las personas. Un sistema de conexión a tierra con una alta impedancia de CA puede no ser capaz de mantener el mismo potencial entre las partes conectadas a tierra y puede causar riesgos de descarga eléctrica y distorsiones de la señal. Por lo tanto, ambas pruebas deben realizarse con regularidad y de acuerdo con las normas y códigos del sector.

Por qué debe realizar ambas pruebas

La realización de ambas pruebas en un sistema de puesta a tierra es esencial para la seguridad porque se complementan y proporcionan una evaluación completa de la funcionalidad del sistema de puesta a tierra. Un electrodo de puesta a tierra con una baja resistencia remota a tierra puede garantizar que las corrientes de fallo se disipen eficazmente y se eviten las sobretensiones, pero puede no ser suficiente para proteger al equipo y al personal de los riesgos de descarga eléctrica y las distorsiones de la señal si el sistema de conexión a tierra tiene una alta impedancia de CA. A la inversa, un sistema de conexión a tierra con una impedancia de CA baja puede garantizar que se igualen los potenciales de las partes conectadas a tierra y se reduzcan el ruido y las interferencias, pero puede no ser suficiente para proteger al equipo y al personal de las sobretensiones y los riesgos de incendio si el electrodo de conexión a tierra tiene una resistencia remota a tierra elevada. Por lo tanto, tanto Las pruebas son necesarias para verificar que el sistema de tierra cumple los requisitos de seguridad y rendimiento de la industria.

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