Medición de la resistencia del suelo: revisión de métodos prácticos de medición

La conexión a tierra se utiliza en varios proyectos de sistemas eléctricos.El concepto mismo de "conexión a tierra" se considera esquemáticamente conectando una sección de un circuito eléctrico al potencial de tierra.

El circuito de tierra contiene un conductor y un electrodo incrustados profundamente en el suelo. Una acción tradicional en la práctica de la ingeniería eléctrica es medir la resistencia a tierra de las redes que aún están en funcionamiento y que ya están en funcionamiento. Te contamos cómo y cómo se realiza esta importante acción.

¿Por qué se necesitan medidas?

Una solución brillante a los problemas enumerados a continuación se logra mediante una resistencia cero ideal en el circuito de tierra:

1. Evitar que aparezca estrés en el cuerpo de las máquinas tecnológicas.
2. Lograr el potencial de referencia efectivo de los equipos eléctricos.
3. Elimina completamente las corrientes estáticas.

Es cierto que la experiencia en ingeniería eléctrica lo demuestra: es imposible obtener un resultado en un cero ideal.

El procedimiento para realizar las mediciones necesarias utilizando un dispositivo para determinar la resistencia del bus de tierra. Dichos procedimientos se llevan a cabo de acuerdo con un cronograma aprobado por la dirección de la organización de servicios.

En cualquier caso, el electrodo puesto a tierra produce algún tipo de resistencia.

El valor específico de la resistencia se determina:

• resistencia del electrodo en el punto de contacto con la barra conductora;
• área de contacto entre el electrodo de tierra y tierra;
• Estructura del suelo que le confiere diferente resistencia.

La práctica de medir la resistencia del bucle de tierra señala que los dos primeros factores pueden ignorarse por completo, pero sujetos a condiciones lógicas:

1. El electrodo de puesta a tierra está fabricado de un metal de alta conductividad eléctrica.
2. El cuerpo de la clavija del electrodo se limpia cuidadosamente y se planta firmemente en el suelo.

Queda el tercer factor: la superficie resistiva del suelo. Se considera la parte principal del diseño para medir la resistencia del bucle de tierra.

Se calcula mediante la fórmula:

R = pl/A,

donde: p – resistividad del suelo, L – profundidad condicional, A – área de trabajo.

Para proteger a los propietarios de la casa/apartamento, todo tipo de equipos eléctricos domésticos potentes deben estar equipados con conexión a tierra:

Al probar la resistencia, cada una de las líneas de tierra se prueba por separado. La resistencia entre el elemento de puesta a tierra y cada parte no conductora del equipo eléctrico que pueda entrar en tensión debe ser inferior a 0,1 ohmios.

Resumen de los métodos de medición

Hay varias opciones para medir la resistencia. bucle de tierra, cada uno de los cuales permite determinar con bastante precisión el valor requerido.

Sistema de detección de 3 puntos

Por ejemplo, se suele utilizar la técnica del circuito de 3 puntos, basada en el efecto de la caída de potencial.

Diagrama gráfico del llamado sistema de tres puntos, que se utiliza a menudo cuando es necesario medir el valor de la resistencia del circuito de tierra.

Las mediciones se realizan en tres pasos principales:

1. Medición de tensión en el electrodo E1 y sonda E2.
2. Medición de la intensidad de la corriente en el electrodo E1 y la sonda E3.
3. Cálculo (fórmula R = E / I) de la resistencia del electrodo de puesta a tierra.

Para esta técnica, la precisión de las mediciones depende lógicamente del lugar de instalación de la sonda E3. Se recomienda introducirlo en el suelo a distancia, óptimamente más allá de la zona E1 y E2 denominada ESE (resistencia efectiva de los electrodos).

Mediciones utilizando tecnología “62%”

Si la estructura del suelo para la colocación del electrodo de tierra es homogénea, el método "62%" para determinar la resistencia de los circuitos de tierra promete buenos resultados.

Un diagrama de tecnología de medición bajo el interesante nombre “62%”. Sin embargo, el nombre proviene de la distancia óptima entre los electrodos a la que se obtiene un resultado aceptable.

El método es aplicable a circuitos con un solo electrodo de puesta a tierra. La precisión de las lecturas aquí se debe a la posibilidad de colocar las sondas de trabajo en una sección recta con respecto al electrodo de puesta a tierra.

Puntos de instalación para sondas de control.

Método simplificado de dos puntos

El uso de este método de medición requiere la presencia de otra conexión a tierra de alta calidad además de la que se va a examinar. La técnica es relevante para áreas densamente pobladas, donde a menudo no es posible operar ampliamente con electrodos de trabajo auxiliares.

Se lleva a cabo una técnica de medición simplificada utilizando un esquema de dos puntos. Esta tecnología requiere menos manipulación de equipos y cálculos, pero la precisión de los cálculos es baja.

El método de medición de dos puntos se diferencia en que muestra simultáneamente el resultado de dos dispositivos de puesta a tierra conectados en serie.Esto explica los requisitos para una ejecución de alta calidad de la segunda conexión a tierra, para no tener en cuenta su resistencia.

Para realizar los cálculos también se mide la resistencia del bus de tierra. El resultado obtenido se resta de los resultados de las mediciones generales.

La precisión de este método deja mucho que desear en comparación con los dos anteriores. Aquí, la distancia entre el electrodo de tierra, cuya resistencia se mide, y la segunda conexión a tierra juega un papel importante. Esta técnica no se utiliza de forma estándar. Este es un tipo de alternativa cuando no se pueden utilizar otros métodos de medición.

Mediciones precisas de cuatro puntos

Para la mayoría de las opciones de medición de resistencia, se considera que el método más óptimo, además de los de 2 y 3 puntos, es la tecnología de 4 puntos. Dispositivos como el probador de la serie 4500 están equipados con esta tecnología de medición. A juzgar por el nombre del método, se colocan cuatro electrodos de trabajo en la plataforma de trabajo en una línea y a distancias iguales.

Según este esquema de cuatro puntos, se realizan las mediciones más precisas. Se utilizan equipos modernos y es posible realizar trabajos sin desconectar el circuito de puesta a tierra.

El generador de corriente del dispositivo está conectado a los electrodos exteriores, como resultado de lo cual fluye una corriente entre ellos, cuyo valor se conoce. Dos electrodos de trabajo internos están conectados a otros terminales del dispositivo.

Hay un valor de caída de voltaje presente en estos terminales. El resultado final de las mediciones es la resistencia a tierra (en ohmios), cuyo valor muestra el dispositivo en la pantalla.

Los instrumentos de la serie 4500 se utilizan a menudo para medir la tensión de contacto.Utilizando un módulo especial, el dispositivo genera un pequeño voltaje en el suelo, simulando daños en el cable.

Al mismo tiempo, la escala del instrumento indica la corriente que fluye a través del circuito de puesta a tierra. Las lecturas en la pantalla se toman como base y se multiplican por la corriente estimada en el suelo. De esta forma se calcula la tensión de contacto.

Realización de medidas para monitorear el estado de los equipos eléctricos y líneas de puesta a tierra. Para el funcionamiento se utiliza un dispositivo de medición del tipo 4500.

Por ejemplo, el valor máximo de la corriente esperada en el sitio de la falla es 4000A. El valor de 0,100 está marcado en la pantalla del dispositivo. Entonces el valor del voltaje de contacto será igual a 400V (4000 * 0,100).

Medición con dispositivo S.A6415 (6410, 6412, 6415)

La singularidad de este método es la capacidad de realizar mediciones sin desconectar el circuito de puesta a tierra. También aquí es necesario resaltar el lado ventajoso cuando está permitido medir la resistencia total del dispositivo de puesta a tierra incluyendo el componente resistivo de todas las conexiones en el circuito de puesta a tierra.

El principio de funcionamiento es aproximadamente el siguiente:

1. Un transformador especial crea corriente en el circuito.
2. La corriente fluye en el circuito formado.
3. La señal medida se registra mediante un detector síncrono.
4. La señal recibida es convertida por un ADC.
5. El resultado se muestra en la pantalla LCD.

El dispositivo está equipado con un módulo (amplificador selectivo), gracias al cual la señal útil se limpia eficazmente de varios tipos de interferencias, de baja frecuencia. y v.ch. ruido Las patas de los alicates en su estado articulado forman un circuito excitado que rodea al conductor de protección.

Instrucciones para medir con el dispositivo S.A6415

La secuencia de acciones al trabajar con el dispositivo de la serie S.A6415 se describe claramente en las instrucciones suministradas con este dispositivo único.

Un dispositivo de medición único: abrazaderas, gracias a las cuales es relativamente simple y fácil medir la resistencia del circuito de tierra en diversas condiciones.

Por ejemplo, es necesario medir la resistencia a tierra de un módulo eléctrico (transformador, contador eléctrico, etc.).

Secuenciación:

1. Abra el acceso al bus de tierra retirando la carcasa protectora.
2. Agarre el conductor de puesta a tierra (barra o electrodo directo) con unos alicates.
3. Seleccione el modo de medición “A” (medición actual).

El valor máximo de corriente del dispositivo es 30A, por lo que si se excede esta cifra no se podrán realizar mediciones. Debes retirar el dispositivo e intentar medir nuevamente en otro punto.

El proceso de realizar mediciones utilizando dispositivos de medición del tipo S.A6415 y 3770. Los resultados de las mediciones se registran en una tabla y se comparan en el próximo mantenimiento.

Cuando el valor actual obtenido en la báscula esté dentro del rango permitido, puede continuar trabajando cambiando el dispositivo para medir la resistencia "?".

El resultado mostrado mostrará el valor de resistencia total, incluyendo:

• bus de electrodos y puesta a tierra;
• contacto neutro con electrodo de tierra;
• Conexiones de contacto en la línea entre el neutro y el electrodo de tierra.

Cuando trabaje con abrazaderas, debe tener en cuenta: las lecturas sobreestimadas de la resistencia a tierra del dispositivo generalmente se deben a un mal contacto del electrodo de tierra con el suelo.

Además, la causa de la alta resistencia puede ser un bus de corriente roto.Los valores altos de resistencia en los puntos de conexión (empalme) de los conductores también pueden afectar las lecturas del dispositivo.

Recomendaciones generales para medir USG

Antes construir un circuito de puesta a tierra, por ejemplo, para una caldera de gas, debe obtener información precisa sobre el área en la que se colocará el electrodo de tierra. A menudo se sugiere consultar tablas existentes para determinar los valores “p” del suelo.

Sin embargo, esta opción con tablas proporciona datos puramente orientativos. Por lo tanto, no debes confiar en ellos. Los verdaderos valores de resistencia del suelo pueden diferir significativamente.

Opción n.° 1: imprimación de una sola capa

Si el suelo tiene una componente homogénea, se mide su resistividad mediante la técnica del “electrodo de prueba”.

Estructura de suelo homogéneo. En tales condiciones, medir y calcular la resistencia es mucho más fácil que realizar el mismo trabajo en suelos multicapa.

El método consiste en realizar un determinado procedimiento en dos etapas:

1. Tome una sonda de control de varilla con una longitud ligeramente mayor que la profundidad del relleno de diseño.
2. La sonda se sumerge en el suelo estrictamente verticalmente hasta la profundidad de la instalación de la estructura.
3. El extremo que queda por encima del suelo se utiliza para medir la resistencia a la extensión (Rr).
4. El USG está determinado por la fórmula p = Rr * Ψ.

Es recomendable realizar el procedimiento varias veces en diferentes puntos del lugar de trabajo. Las mediciones alternativas ayudan a lograr mediciones precisas de la resistencia del suelo.

Opción #2: suelo multicapa

En tal situación, la medición USG se realiza utilizando el método de sondeo escalonado. Es decir, la sonda de control se sumerge hasta la profundidad de trabajo en pasos y se toman medidas de resistividad en la posición de cada paso. Los cálculos del USG promedio se realizan utilizando fórmulas para cada medición individual.

Suelo multicapa. En tales condiciones, es necesario calcular la resistencia de cada capa individual. Los cálculos para suelos multicapa requieren más trabajo

Luego, con base en las características climáticas de la zona, se encuentran valores para los cambios estacionales. De esta forma (bastante complicada) se obtienen los valores calculados de las capas superiores. Se considera que las capas subyacentes no están sujetas a cambios estacionales y, por lo tanto, su cálculo se limita a mediciones y cálculos algo simplificados.

Requisitos para la ejecución de la obra.

Naturalmente, este tipo de trabajos los realiza personal cualificado de organizaciones especializadas. Por lo tanto, los servicios públicos suelen ser responsables del funcionamiento de los paneles eléctricos en edificios residenciales. Está permitido realizar mediciones en estos puntos únicamente accediendo a estos servicios.

Los circuitos eléctricos están clasificados como sistemas peligrosos. A pesar de que las comunicaciones en el sector doméstico están diseñadas para voltajes inferiores a 1000 V, este voltaje es fatal para los humanos. Se deben observar todas las precauciones de seguridad necesarias al manipular equipos eléctricos. Estas medidas a menudo son simplemente desconocidas para el ciudadano medio.

Él le presentará las características de la construcción de puesta a tierra de una bañera en un apartamento de la ciudad. próximo artículo, que contiene reglas y pautas para la realización del trabajo.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Realización de mediciones en la práctica utilizando el dispositivo:

Se requiere realizar trabajos relacionados con la verificación de la resistencia de puesta a tierra, independientemente de la complejidad del circuito eléctrico y la categoría de la instalación donde está instalado o instalado y operado el equipo eléctrico. Muchas organizaciones especializadas están dispuestas a proporcionar dichos servicios.

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