Prueba de Aceptación del Sistema de Puesta a Tierra

Qué es

La prueba de aceptación del sistema de puesta a tierra verifica que la red ingenierizada de conductores, varillas, placas e interconexiones de malla o cables que conectan cada componente energizado y cada estructura metálica en una instalación de vuelta a tierra (o a una referencia de tierra remota definida) ha sido instalada de acuerdo con el plano y la especificación, y que cada trayectoria crítica a través del sistema transporta corriente con una resistencia aceptablemente baja. NETA ATS-2025 7.13 especifica dos métodos de campo complementarios. La resistencia del sistema de electrodo principal de puesta a tierra a tierra remota se mide utilizando el método de caída de potencial descrito en IEEE 81, en el cual se clavan sondas temporales de corriente y de potencial en el terreno a distancias crecientes del sistema de electrodo para determinar la resistencia real del electrodo respecto a una referencia de tierra remota. Por separado, la resistencia punto a punto se mide entre pares definidos de puntos de puesta a tierra enlazados - por ejemplo, desde una estructura de acero del edificio a una varilla clavada, desde la puesta a tierra neutral del transformador al equipo de conmutación principal, o de una sección de la red de puesta a tierra a otra - utilizando un comprobador de tierra de cuatro terminales (pinzas Kelvin) de modo que la medición excluya la resistencia propia de los cables de prueba. Para estas trayectorias punto a punto, el conjunto de prueba impone una corriente alterna conocida (usualmente a frecuencia de línea o cercana a ésta) y mide la caída de tensión a través de la trayectoria, luego calcula y registra la resistencia en ohmios.

Por qué se realiza

El trabajo de un sistema de puesta a tierra es doble: proporcionar una trayectoria de baja impedancia para la corriente de falta de modo que fluya a tierra en lugar de fluir a través de personas o equipos, y establecer una referencia de potencial (típicamente llamada potencial de tierra) que mantenga todos los conductores energizados a un potencial predecible respecto a tierra. Si la red instalada se desvía del diseño - conexiones faltantes, uniones corroídas, conductores incompletos, o calibre de hilo incorrecto - la resistencia real excederá el valor ingenierizado, las corrientes de falta no serán las que los relés de protección fueron calibrados para detectar, y el potencial de tierra se elevará desigualmente durante una falta, creando un peligro de voltaje de contacto o voltaje de paso. Confirmar la red antes de ponerla en servicio significa que el sistema funcionará como fue diseñado en lugar de serlo descubierto por una falla.

Cuándo se realiza

Aceptación: realizada en sistemas de puesta a tierra nuevos o mejoras mayores del sistema antes de que la instalación (o la sección mejorada) sea energizada por primera vez, como parte de la suite de pruebas eléctricas de base. Mantenimiento: repetida en un intervalo periódico según el plan de mantenimiento del propietario, o disparada por trabajo en el sistema de puesta a tierra mismo (reemplazo de varilla o conductor, excavación subsuperficial que podría haber cortado una trayectoria, o una reparación mayor de una unión o conector). La línea base de aceptación se mantiene archivada de modo que cada prueba de mantenimiento pueda compararse contra los valores construidos y tenderse para la degradación.

Cómo se realiza normalmente

Con el sistema eléctrico desenergizado y la red de puesta a tierra aislada de cualquier energización en curso, primero se mide la resistencia del electrodo principal de puesta a tierra: se clavan sondas auxiliares de corriente y de potencial en el terreno en línea con el sistema de electrodo a distancias progresivamente mayores, conforme al método de caída de potencial de IEEE 81, hasta que la resistencia medida se estabiliza en un valor que representa la resistencia real del sistema de electrodo a tierra remota. El técnico de prueba configura entonces el comprobador de resistencia de tierra de cuatro terminales en el primer par de puntos de medición punto a punto. El cable de corriente (a menudo la terminal del generador) se conecta a un punto de puesta a tierra, el cable de retorno al segundo, y los cables de detección de tensión (que transportan corriente negligible) se sujetan en puntos intermedios en las mismas dos trayectorias de modo que midan solo la caída de tensión a través del conductor real, no los cables de prueba. El comprobador impone corriente y lee resistencia, y el proceso se repite para cada trayectoria especificada en el sistema. Todas las mediciones se toman con el sistema a temperatura ambiente y se documentan con identificación del equipo de prueba, fecha, ubicación, y descripción de trayectoria de modo que el resultado pueda reproducirse y compararse posteriormente.

Qué se registra

La resistencia medida del electrodo principal de puesta a tierra a tierra remota en ohmios, el método de prueba utilizado (caída de potencial o un método alternativo de IEEE 81), y cualquier límite especificado por el propietario. Para cada trayectoria punto a punto probada: el punto inicial y el punto final (por referencia de plano, ubicación, o nombre del equipo), la resistencia medida en ohmios, la temperatura ambiente, el tipo de sistema si es aplicable (instalación comercial o industrial grande, estación generadora o de transmisión, o alternativa especificada por el propietario), la marca del equipo de prueba, modelo, número de serie, y fecha de calibración vencida, y cualquier nota sobre condiciones del sitio, conexiones corroídas, o trabajo diferido.

Cómo se evalúan los resultados

NETA ATS-2025 7.13 establece dos tipos distintos de criterios de aceptación. La resistencia del electrodo principal de puesta a tierra a tierra remota se evalúa contra un límite máximo que varía según el tipo de instalación - se aplica un límite más holgado a los sistemas comerciales o industriales grandes que a las estaciones generadoras o de transmisión - a menos que el propietario especifique un límite más estricto, conforme a la guía de IEEE 142 que referencia la norma; consulte la norma adquirida para los valores específicos. Las trayectorias de resistencia punto a punto, en cambio, se evalúan como tolerancias de ingeniería específicas de trayectoria establecidas por el plano de diseño o la especificación en lugar de como un límite único universal: para cada trayectoria de resistencia punto a punto, el valor medido debe caer dentro de la banda de tolerancia de diseño (si está especificada en el plano) o, si no se proporciona tolerancia, no debe exceder el valor establecido en la norma de diseño del sistema para ese tipo de instalación o clase de tensión. La evaluación compara la resistencia medida contra la expectativa ingenierizada, no un umbral arbitrario; una lectura de trayectoria significativamente más alta que lo especificado justifica investigación de esa conexión particular o conductor antes de la aceptación. Consulte la norma adquirida para el marco de evaluación completo, las configuraciones de trayectoria específicas y los límites de resistencia de electrodo que cubre, y cualquier excepción de tipo de sistema.