¿Qué es la resistencia de tierra?

El dispositivo de puesta a tierra tiene una resistencia. La resistencia de tierra consiste en la resistencia que tiene la tierra al paso de la corriente (resistencia de fuga), la resistencia de los conductores de puesta a tierra y la resistencia del propio electrodo de tierra.

Las resistencias de los conductores de tierra y del electrodo de tierra suelen ser pequeñas comparadas con la resistencia de salpicadura y en muchos casos pueden despreciarse, dado que la resistencia de tierra es igual a la resistencia de salpicadura.

El valor de la resistencia de tierra no debe aumentarse más allá de un determinado valor determinado para cada instalación, de lo contrario el mantenimiento de la instalación puede volverse inseguro o la propia instalación puede terminar en condiciones de funcionamiento para las que no fue diseñada.

Todos los equipos eléctricos y electrónicos se construyen en torno a algunos valores de resistencia a tierra estandarizados: 0,5, 1, 2, 4,8, 10, 15, 30 y 60 ohmios.

1.7.101.La resistencia del dispositivo de puesta a tierra al que se conectan los neutros del generador o transformador o los terminales de la fuente de corriente monofásica, en cualquier época del año, no debe ser superior a 2 — 4 y 8 ohmios, respectivamente, en línea. tensiones de 660, 380 y 220 V en la fuente de corriente trifásica o fuente de corriente monofásica de 380,220 y 127 V.

La resistencia del electrodo de puesta a tierra ubicado muy cerca del neutro de un generador o transformador o la salida de una fuente de corriente monofásica no debe ser superior a 15, 30 y 60 ohmios respectivamente a una tensión de línea de 660, 380 y 220 V de una fuente de corriente trifásica o 380, 220 y 127 V en una fuente de corriente monofásica. (PUE)

La resistencia de puesta a tierra puede variar mucho debido a varias razones, como las condiciones climáticas (lluvia o clima seco), la estación, etc. Por lo tanto, es importante medir periódicamente la resistencia de tierra.

Si se aplica un voltaje U a dos electrodos (tubos individuales) ubicados en el suelo a una gran distancia (varias decenas de metros), la corriente fluirá a través de los electrodos y el suelo Az (oriz. 1).

Arroz. 1. Distribución de potenciales entre dos electrodos en la superficie de la tierra: a — circuito para encontrar la distribución de potenciales; b — curva de caída de tensión; c — diagrama del paso de corrientes.

Si el primer electrodo (A) está conectado a una pinza del voltímetro electrostático y la segunda pinza está conectada a tierra por medio de una sonda de varilla de hierro en varios puntos en una línea recta que conecta los electrodos, entonces se pueden obtener las curvas de caída de voltaje. cien líneas conectando los electrodos. Tal curva se muestra en la fig. 1, segundo

La curva muestra que cerca del primer electrodo el voltaje primero aumenta rápidamente, luego más lentamente y luego permanece sin cambios. Al acercarse al segundo electrodo (B), el voltaje comienza a aumentar lentamente al principio, luego más rápidamente.

Esta distribución de voltaje se explica por el hecho de que las líneas de corriente del primer electrodo divergen en diferentes direcciones (Fig. 1), la corriente se propaga y, por lo tanto, con la distancia desde el primer electrodo, la corriente pasa a través de secciones cada vez mayores. del suelo En otras palabras, con la distancia del primer electrodo, la densidad de corriente disminuye, alcanzando a cierta distancia de este (para una sola tubería a una distancia de unos 20 m) valores tan pequeños que se puede considerar igual a cero. .

Como resultado, para una unidad de longitud del trayecto de corriente, la tierra tiene una resistencia de corriente desigual: más — cerca del electrodo y cada vez menos — con la distancia de él Esto lleva al hecho de que la caída de tensión por unidad de trayecto disminuye con la distancia desde el electrodo, llegando a cero cuando la distancia desde una tubería es mayor a 20 m.

A medida que se acerca al segundo electrodo, las líneas de flujo convergen, de modo que aumentan la resistencia y la caída de voltaje por unidad de trayectoria de corriente.

Con base en lo anterior, bajo la resistencia de salpicadura del primer electrodo, entenderemos la resistencia encontrada en su camino en toda la capa de tierra adyacente al electrodo (en la zona de salpicadura de corriente) sobre la cual se observa la caída de tensión.

Por lo tanto, el valor de la resistencia de la primera tierra

ra = infierno/yo

Si hay un voltaje Uvg en la capa de tierra muy cerca del segundo electrodo, entonces la resistencia de la segunda tierra

rc = Uvg /I

Los puntos de la superficie terrestre en la zona donde no se observa caída de tensión (zona DG, Fig. 1) se consideran puntos de potencial cero.

Bajo esta condición, el potencial φx en cualquier punto x en la zona de propagación de corriente será numéricamente igual al voltaje entre ese punto y el punto de potencial cero, por ejemplo el punto D:

UxD = φx — φd = φx — 0 = φx

De acuerdo con lo anterior, los potenciales de los electrodos A y B, llamados potenciales comunes, son iguales:

φa = UAD y φv = Uvg

La curva de distribución potencial en la superficie terrestre a lo largo de la línea que conecta los electrodos A y B se muestra en la fig. 2.

Arroz. 2. Curva de distribución de potencial en la superficie terrestre

Arroz. 3. Determinación de la curva de distribución potencial y tensión de contacto

La forma de esta curva no depende de la corriente, sino de la forma de los electrodos y su colocación. La curva de distribución de potencial permite determinar a qué diferencia de potencial una persona estará tocando dos puntos del suelo o un punto puesto a tierra de la instalación y cualquier punto del suelo. Así, esta curva permite evaluar si la puesta a tierra garantiza la seguridad de las personas en contacto con la instalación.

La medición de la resistencia de puesta a tierra se puede realizar mediante diferentes métodos:

• método de amperímetro y voltímetro;

• por el método de contabilidad directa utilizando razones especiales;

• por método de compensación;

• métodos de puente (puentes individuales).

En todos los casos de medición de la resistencia de puesta a tierra, es necesario utilizar corriente alterna, ya que al utilizar corriente continua, se producirán fenómenos de polarización en el punto de contacto del electrodo de puesta a tierra con tierra húmeda, lo que distorsionará significativamente el resultado de la medición.

Lea también sobre este tema: Medición de la resistencia del bucle de tierra de protección