La medición de la resistencia de tierra en instalaciones industriales es crucial para garantizar la seguridad eléctrica y la protección de los equipos y las personas contra descargas eléctricas. En instalaciones industriales, donde las corrientes y los voltajes son más altos, contar con un sistema de puesta a tierra efectivo es vital. A continuación, se detallan los métodos más comunes y efectivos para medir la resistencia de tierra en este tipo de instalaciones.

1. Método de 3 Puntos (Método de Wenner)

Este es uno de los métodos más utilizados en mediciones de resistencia de puesta a tierra en instalaciones industriales, especialmente para sistemas grandes o cuando la resistencia es de bajo valor.

Proceso:

Electrodos de prueba: Se colocan cuatro electrodos a lo largo de una línea recta: uno para la corriente, dos para medir la caída de tensión y uno para la medición de corriente de retorno.

Distribución de los electrodos: Los electrodos se colocan equidistantemente entre sí, de manera que los dos electrodos centrales se usan para medir la caída de tensión, mientras que los otros dos son para generar y medir la corriente.

Medición: El medidor de resistencia de tierra aplica una corriente en la tierra a través de los electrodos exteriores y mide la caída de tensión entre los electrodos centrales. La relación entre la corriente aplicada y la caída de tensión proporciona la resistencia de tierra.

Ventajas:

• Es adecuado para medir instalaciones con electrodos de puesta a tierra dispersos y grandes sistemas de tierras.

• Es bastante preciso y confiable en la mayoría de las condiciones del suelo.

Desventajas:

• Requiere espacio suficiente para colocar los electrodos a la distancia adecuada.

• La medición puede verse afectada por factores como la resistividad del suelo y las interferencias.

2. Método de 2 Puntos (Método de Fall-of-Potential)

El método de 2 puntos es una técnica más simple y directa, ideal para mediciones en instalaciones más pequeñas o cuando el sistema de puesta a tierra tiene un solo electrodo.

Proceso:

Electrodos de prueba: Este método utiliza dos electrodos, uno para medir la caída de tensión y otro para medir la corriente de retorno.

Distribución de los electrodos: Se coloca un electrodo de corriente cerca del sistema de puesta a tierra, mientras que el electrodo de medición de la caída de tensión se coloca a una distancia adecuada.

Medición: Se aplica una corriente en el electrodo de entrada y se mide la caída de tensión entre el electrodo de entrada y el electrodo de referencia. La resistencia de tierra se calcula usando la Ley de Ohm (V = I * R).

Ventajas:

• Es un método más sencillo y rápido.

• Requiere menos espacio que el método de 3 puntos.

Desventajas:

• No es tan preciso en sistemas de puesta a tierra complejos o con interferencias.

• Puede ser menos adecuado para instalaciones industriales grandes.

3. Método de 4 Puntos (Método de MacIntosh)

El método de 4 puntos es similar al de 3 puntos pero agrega un electrodo adicional para mejorar la precisión de las mediciones en sistemas más grandes o complejos.

Proceso:

Electrodos de prueba: En este método, se utilizan cuatro electrodos. Los dos primeros son para la corriente, mientras que los otros dos miden la caída de tensión.

Distribución de los electrodos: Los electrodos para la corriente se colocan a una mayor distancia de los de la caída de tensión, lo que permite obtener lecturas más precisas.

Medición: Al igual que el método de 3 puntos, se aplica una corriente a través de los electrodos de corriente y se mide la caída de tensión entre los electrodos de tensión. Este método minimiza los errores asociados con las propiedades del suelo y la resistencia de los cables.

Ventajas:

• Es más preciso que el método de 3 puntos, especialmente en suelos con alta resistividad.

• Minimiza las interferencias de los electrodos y la resistencia de los cables.

Desventajas:

• Requiere más espacio para colocar los electrodos y más tiempo de medición.

• El equipo necesario es más complejo y costoso.

4. Método de Medición con Pinzas Amperométricas

Las pinzas amperométricas permiten medir la resistencia de tierra sin necesidad de desconectar el sistema de puesta a tierra, lo cual es una gran ventaja en instalaciones industriales operativas, donde la interrupción de la operación puede ser costosa.

Proceso:

Pinzas amperométricas: Este dispositivo se utiliza para medir la corriente que fluye a través de un electrodo de tierra sin necesidad de contacto directo con la tierra misma.

Medición: Las pinzas se colocan alrededor del conductor de tierra o la puesta a tierra y miden la corriente de fuga entre el sistema y la tierra. Luego, se calcula la resistencia basándose en las características del sistema y la corriente medida.

Ventajas:

• No requiere la desconexión de los equipos, lo que permite realizar mediciones en sistemas activos.

• Es más rápido y cómodo para mediciones continuas en instalaciones industriales.

Desventajas:

• La precisión puede verse afectada por interferencias externas y la complejidad del sistema de puesta a tierra.

•  No es tan detallado como otros métodos en instalaciones grandes.

5. Método de Medición de Resistencia de Tierra con Medidores Digitales

Los medidores digitales modernos, como los utilizados en el PQM-711 y otros equipos especializados, permiten medir la resistencia de tierra con alta precisión y facilidad. Estos medidores ofrecen lecturas rápidas y claras, y algunos modelos incluyen capacidades de análisis avanzado.

Proceso:

Medición: Se conecta el medidor de resistencia de tierra a los electrodos de prueba y se aplica la corriente para medir la caída de tensión. Los dispositivos digitales proporcionan una lectura precisa en tiempo real.

Características avanzadas: Algunos medidores digitales incluyen funciones como almacenamiento de datos, conectividad inalámbrica para transmisión de resultados y funciones automáticas de calibración.

Ventajas:

• Alta precisión y resultados inmediatos.

• Funciones avanzadas que facilitan el análisis y la documentación de los resultados.

Desventajas:

• Equipos más costosos que los tradicionales. 

• Requieren entrenamiento para utilizar todas sus funciones avanzadas correctamente.

Conclusión

La medición de la resistencia de tierra es un proceso esencial para garantizar la seguridad eléctrica en instalaciones industriales. La elección del método adecuado depende de factores como el tamaño de la instalación, la complejidad del sistema de puesta a tierra y la precisión requerida. Cada método tiene sus ventajas y limitaciones, y es fundamental contar con el equipo adecuado para obtener resultados confiables. Para instalaciones industriales, el uso de métodos como el de 3 puntos o los medidores digitales puede ofrecer resultados precisos y ayudar a mantener la seguridad operativa en todo momento.