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REVISIÓN DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
DE INDUSTRIA
1. ALCANCE
El presente trabajo abarca la medición de resistencia de puesta a tierra en la subestaciones de
distribución en 13.8 kV de la empresa industrial, verificación de la conexión entre los electrodos
de tierra, malla y los diferentes equipos, la emisión de observaciones y recomendaciones como
consecuencia de la revisión hecha.
2. INTRODUCCIÓN: LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA
El objetivo primordial de los sistemas de puesta a tierra es asegurar que las personas, dentro o
fuera de una subestación, no estén expuestas a choques eléctricos dañinos, en caso de fallas a tierra
(cortocircuitos) o descargas atmosféricas en el sistema eléctrico asociado a la subestación.
Durante fallas de este tipo, el flujo de corriente a tierra genera gradientes de potencial dentro y
fuera de la subestación que tienen un gran impacto en la seguridad de la instalación.
Los parámetros que determinan el comportamiento de un sistema de puesta a tierra son:
• La resistividad del suelo en la vecindad del conductor de puesta a tierra enterrado (electrodos –
malla).
• El área y geometría de los electrodos o malla de puesta a tierra.
• Las características y parámetros del sistema eléctrico de potencia, incluyendo las conexiones de
transformadores, cables de guarda, puesta a tierra de estructuras de transmisión, cables
subterráneos, etc.
La medición del valor de la resistencia del sistema de puesta a tierra, en referencia a una tierra
remota, así como la verificación del estado de conexiones y derivaciones, son parámetros muy
importantes para saber se este se adecua a las condiciones de seguridad exigida y verificar los
valores de diseño.
La resistencia del sistema de puesta a tierra, en referencia a una tierra remota, junto con el valor
de la corriente de falla a tierra, definirán el nivel de potencial de la tierra (GPR) durante la falla.
La resistencia a su vez, es afectada por las características del suelo (su resistividad), y en sí, debe
ser los más baja posible para disminuir al mínimo en valor del GPR. La resistividad del suelo una
función de muchas variables que incluye la naturaleza del mismo, la humedad, la temperatura y el
contenido químico (sales). La resistividad del suelo es inversamente proporcional a cada una de
estas tres variables, es decir, disminuye rápidamente cuando ellas aumentan.
Algunos de los parámetros que debe cumplir el sistema de puesta a tierra en subestaciones
exteriores abiertas son:
• El sistema de tierra debe conectarse a todos los equipos (carcazas) e instalaciones de la
subestación. La trayectoria de estas conexiones deben ser adecuadas para que garanticen un buen
camino a las corrientes de falla.
• Debe limitarse la diferencia de potencial entre las estructuras de la subestación y la tierra cuando
ocurre una falla a tierra o una descarga atmosférica (protección al personal).
• Debe minimizarse la distancia entre el camino de tierra y el conductor de fase.
• Las uniones de los conductores deben hacerse con soldadura exotérmica o conectores adecuados.
• La capacidad de corriente de los conductores de puesta a tierra debe ser al menos un 25% de la
capacidad del conductor de fase. No debe producirse daño térmico con la corriente de falla a tierra.
• En algunos casos debe colocarse una malla de conductores delgados bajo tierra y conectados a la
estructura de la subestación con la finalidad de poner la superficie de tierra al mismo potencial de
la malla y de la estructura.
• La práctica usual es conectar las cercas de la subestación a la malla de tierra, pero deben colocarse
controles de gradiente fuera de la cerca (enterrados) para limitar los altos gradientes de potencial
que se forman (y proteger así a las personas).
• Una capa de piedra picada aumenta la resistencia entre el suelo y los pies del personal.
• No se deben conectar a la malla estructuras que salgan de la subestación como tuberías de agua,
de aire, cables mensajeros, etc.
• En el caso de subestaciones unitarias para uso exterior, el sistema de p.a.t. es más simple puesto
que los equipos están concentrados y unidos, los conductores de tierra de los circuitos se conectan
a la barra de tierra, y el problema de la cerca es el mismo de antes.
• Para las subestaciones en general y sistemas industriales pesados, la resistencia máxima
recomendada del sistema de puesta a tierra es de 1 
El método mas utilizado para medir la resistencia a tierra de los sistemas de puesta a tierra
(electrodos ó malla) es el de la caída de potencial. En este método, el valor de resistencia a tierra
del sistema corresponde a la relación de corriente medida a la caída de potencial medida (ver figura
1), cuando la separación entre el electrodo o malla a medir (“M”) y el electrodo de prueba “T”
(electrodo de tensión) es igual a un 62% (aproximadamente) de la distancia entre “M” y “C”
(electrodo de corriente).
Figura 1. Método de los 3 electrodos para medir resistencia de puesta a tierra
3. MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA,
REVISIÓN Y
RECOMENDACIONES EN CADA UNA DE LAS SUBESTACIONES DE LA
EMPRESA VENOCO, C.A.
Para las mediciones de resistencia de puesta a tierra se utilizó un equipo ABB METRAWATT,
modelo M5032 (digital), el cual funciona bajo el principio de la medición con tres electrodos. Para
verificar la conexión entre los electrodos y cabos de equipos de la subestación se utilizó un
Multímetro Digital Marca GoldStar, Modelo DM-311.
3.1. S/E NUEVA PLANTA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
Estas mediciones se hicieron el 25 y 26 de marzo de 1998. La medición de la resistencia de
puesta a tierra se hizo en dos direcciones, dirección sureste y dirección suroeste (ver figura2).
Dicho equipo posee 3 electrodos, los cuales se colocaron de la siguiente manera:
• El electrodo de referencia se colocó a uno de los electrodos de la malla de puesta a tierra de la
subestación.
• En dirección sureste, el electrodo de corriente se colocó a una distancia de 150 metros y enterrado
a una profundidad de 50 cm.
• En dirección suroeste, el electrodo de corriente se colocó a una distancia de 190 metros y
enterrado a una profundidad de 50 cm.
• El electrodo de tensión se fue colocando en intervalos de 15 metros desde el electrodo de
referencia hacia el electrodo de corriente.
Figura 2. Diagrama de S/E Nueva Planta de Generación. Mediciones de resistencia de
puesta a tierra e interconexión entre electrodos y equipos
Los valores de resistencia obtenidos se muestran en la tablas y gráficos siguientes:
TABLA 1.
Valores de resistencia de puesta a tierra de la S/E Nueva Planta de Generación
Dirección SurEste
DISTANCIA ELECTRODO
DE TENSIÓN (MTS)
RESISTENCIA ()
15
1,51
30
1,54
45
1,56
60
1,57
75
1,57
90 ***
1,57 ***
105
1,62
120
1,71
135
2,95
TABLA 2.
Valores de resistencia de puesta a tierra de la S/E Nueva Planta de Generación
Dirección SurOeste
DISTANCIA ELECTRODO
DE TENSIÓN (MTS)
RESISTENCIA ()
15
1,41
30
1,43
45
1,44
60
1,45
75
1,46
90
1,46
105
1,47
120 ***
1,48 ***
125
1,50
140
1,53
155
1,59
170
1,74
175
3,99
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