Por Chuck Newcombe
En una columna reciente mencioné que Fluke consultaba a los lectores sobre las experiencias de comprobación de puesta a tierra entonces, pensé que este mes podría volver a revisar el tema un poco más en detalle.
Conductores de electrodos de puesta a tierra y interconexión
¿Cuál es la definición de puesta a tierra? ¿Cuál es la definición de interconexión?
Los artículos 100 y 250 del Código Eléctrico Nacional (NEC) de 2008 hacían muchas referencias a "los conductores de interconexión y puesta a tierra". Lamentablemente la redacción imprecisa dio lugar a cierta confusión. El problema se ha aclarado en el código de 2011. Ahora se hace referencia a "los conductores de los electrodos de interconexión y puesta a tierra".
Cuando se instala una pieza del equipo de servicio en una instalación, ¿pone a tierra la caja metálica con una varilla de puesta a tierra? N.° La conecta al conductor de interconexión, a veces denominado conductor de puesta a tierra del equipo. El objetivo es llevar la corriente de falla de regreso al origen donde el conductor está conectado al neutro de modo que la corriente provoque el disparo de un disyuntor del circuito. Se hace por seguridad personal en caso de que una falla eléctrica de una pieza del equipo haga que la caja metálica esté con tensión.
¿Cuál es el propósito de una puesta a tierra en la entrada del servicio de una instalación?
La varilla de puesta a tierra clavada, el "electrodo de puesta a tierra" según la definición del código de 2011, ¿será eficaz para cumplir con el propósito previsto, derivar las sobretensiones transitorias altas provenientes de los rayos y de otras fuentes desde los conductores del servicio a tierra?
¿Cuando conduce una varilla de puesta a tierra de 2.4 metros (8 pies) a la puesta a tierra cerca de una entrada de servicio eléctrico y la conecta, cómo sabe si será efectiva para cumplir con el propósito previsto?
Una práctica común ha sido la de garantizar que la resistencia del electrodo de puesta a tierra sea menor de 25 ohmios y, si no lo es, agregar electrodos adicionales en paralelo con al menos 1.8 m (6 pies) de separación (más adelante habrá más detalles) hasta que se cumpla con la condición.
¿25 ohmios con respecto a qué?
La comprobación de la caída de potencial se puede llevar a cabo cuando la varilla de puesta a tierra que se va a comprobar aún no se ha conectado al sistema eléctrico o se ha desconectado temporalmente.
En una comprobación típica de una varilla de puesta a tierra de cobre de 2.4 metros (8 pies) de largo y de 5/8 pulg. el circuito de medición se ve como en la figura 1.
Cuando el cableado está como se muestra, uno de los Comprobadores de puesta a tierra de la serie Fluke 162x fuerza una corriente conocida entre la pica exterior y el electrodo a tierra lo que crea un gradiente de tensión en el suelo. El comprobador entonces mide la caída de tensión entre la pica interior y el electrodo a tierra. Los cálculos de la ley de Ohm dan como resultado la resistencia entre el electrodo y la pica interior.
Comprobación de puesta a tierra sin picas
En un sistema activo en el que el electrodo de puesta a tierra ya está conectado al neutro del servicio, hay una alternativa más segura para comprobar la caída de potencial. No es necesario desconectar el electrodo de puesta a tierra del sistema.
Este método usa dos pinzas de corriente (ver la figura 2). La primera pinza de corriente se usa como primario de un transformador en el que el conductor del electrodo de puesta a tierra es el secundario. Con este transformador, el comprobador aplica una fuente de tensión en el lazo que forman el sistema del servicio eléctrico con puesta a tierra fuera de las instalaciones y la entrada de servicio. La segunda pinza percibe el flujo de corriente del lazo y luego se vuelve a aplicar la ley de Ohm con lo que se calcula la resistencia del lazo, el cual en principio es el de la tierra entre el electrodo de puesta a tierra de las instalaciones y el sistema de puesta a tierra del servicio eléctrico.
Mencioné que en algunas instalaciones pueden ser necesarias varillas de puesta a tierra paralelas. Una práctica común parece tener que ver con los requisitos de prueba. Más que comprobar la calidad de una puesta a tierra común, se asume que una alternativa adecuada es una segunda varilla de puesta a tierra clavada cerca (al menos a 1.8 m o 6 pies de separación) en paralelo con la primera. El hecho es que, con condiciones del suelo muy variables, no hay garantía de que se haya cumplido con el requisito de por "debajo de los 25 ohmios". En realidad no hay un sustituto para la comprobación. Además, aunque el sistema de puesta a tierra se compruebe en la instalación, no hay garantía de que permanezca viable a lo largo del tiempo. La corrosión y las condiciones cambiantes del suelo pueden hacer que el sistema sea ineficaz. La única solución es la de hacerle la comprobación de forma periódica.
Familia de comprobadores de puesta a tierra
La buena noticia es que Fluke tiene una familia de comprobadores de puesta a tierra que arranca con el modelo portátil 1630, que usa el métodos sin picas, hasta el modelo 1625 que puede realizar estas comprobaciones con cuatro métodos diferentes, entre los que se incluye el método sin picas y el de la caída de tensión que se mencionaron anteriormente.
El método sin picas es el más rápido y conveniente ya que no requiere que se desconecte y se vuelva a conectar el electrodo de puesta a tierra del sistema. No es adecuado para instalaciones nuevas en las que el servicio eléctrico público aún no se haya conectado. En este caso, la comprobación adecuada es la de caída de potencial con tres conexiones.
Aún espero con ansias los resultados de las consultas recientes de Fluke a los clientes con respecto a este tema. Tal vez pronto tengan algunas características nuevas disponibles que harán que la comprobación de la resistencia a tierra sea aun más fácil.