El MI 3290 Earth Analyser de Metrel es un instrumento portátil para medir resistencia e impedancia de tierra, resistividad del terreno por los métodos de Wenner y Schlumberger, potencial de tierra y tensiones de paso y contacto. Mide con barrido de frecuencia de 55 Hz a 15 kHz, con método de alta frecuencia y con impulso que simula una descarga atmosférica, y se ofrece en sets GP, GL, GF y GX según las funciones.
Qué es el MI 3290
El MI 3290 Earth Analyser es un instrumento portátil de Metrel, alimentado por batería o por red, diseñado para medir la puesta a tierra de objetos energéticos y no energéticos: subestaciones, torres de transmisión, plantas solares y eólicas, industrias y edificios. A diferencia de un comprobador multifunción de instalaciones, está dedicado por completo a la tierra, con más corriente, más métodos y mejor inmunidad al ruido eléctrico, lo que lo hace adecuado para ambientes industriales.
Según el fabricante, tiene pantalla táctil a color de 4,3 pulgadas, fuente universal de 90 a 260 V CA o batería con cargador rápido, protección IP65 con la maleta cerrada e IP54 abierta, y una estación de unos 6 kg más un medidor de mano de 1,3 kg.
Qué mide
- Resistencia de tierra a 2, 3 y 4 polos.
- Resistividad específica del terreno por los métodos de Wenner y de Schlumberger.
- Potencial de tierra.
- Tensiones de paso y de contacto.
- Resistencia en baja escala con corrientes de 7 mA y de 200 mA (continuidad de conexiones equipotenciales).
- Impedancia de tierra con distintos tipos de señal.
Frecuencias y métodos de señal
Aquí está lo que lo diferencia de un telurómetro clásico:
- Frecuencia única, como un telurómetro tradicional.
- Barrido de frecuencia de 55 Hz a 15 kHz, con la curva Z(f) en pantalla.
- Método de alta frecuencia de 25 kHz.
- Método de impulso que simula el comportamiento de la tierra ante una descarga atmosférica.
- Métodos de una o cuatro pinzas para torres con el cable de tierra conectado.
La razón física es que la impedancia de una tierra no es la misma en todas las frecuencias. A 50/60 Hz domina la resistencia del terreno; ante un rayo, con componentes de decenas de kilohertzios, los conductores de la malla se comportan como inductancias y la tierra lejana contribuye menos. Una puesta a tierra con buena resistencia a baja frecuencia puede tener una impedancia alta ante un impulso. Medir con barrido y con impulso permite verificar el diseño de protección contra rayos, según la serie IEC 62305.
Sets y accesorios
El MI 3290 se entrega en sets que combinan accesorios y licencias:
| Set | Orientación según Metrel |
|---|---|
| GP | Puesta a tierra de torres (pylons) |
| GL | Añade funciones de protección contra rayo |
| GF | Añade tensiones de paso y contacto |
| GX | Todas las funciones; los GP, GL y GF pueden actualizarse a GX con una clave de licencia |
Todos incluyen los accesorios básicos: dos picas de corriente de 90 cm, dos picas de potencial de 42 cm, cables de prueba de 5 m, tres carretes de cable de 50 m, un cable apantallado de 75 m en carrete, la pinza en G, el cable USB, el cable de red y el programa Metrel ES Manager para preparar la estructura de medición, descargar resultados y generar informes en vista de árbol, tabla o gráfica.
Los carretes de 50 m y 75 m son los que permiten separar las picas auxiliares lo suficiente para medir mallas medianas.
En qué activos se usa
- Subestaciones de media, alta y extra alta tensión: resistencia y potencial de la malla y tensiones de paso y contacto en puntos críticos. Ver malla de puesta a tierra y tensión de paso y contacto altas en la malla.
- Torres y líneas de transmisión, con el cable de guarda conectado.
- Plantas solares y eólicas: el método de caída de potencial para campos grandes y la protección contra rayos de aerogeneradores. Ver puesta a tierra de una planta solar.
- Instalaciones industriales y hospitalarias.
- Estudios de resistividad previos al diseño de una nueva malla.
Normas con las que se relaciona
Metrel lista IEEE 81-2012 (medición de resistividad, impedancia y potenciales de superficie), IEEE 142 (puesta a tierra de instalaciones industriales y comerciales), IEEE 367-2012 (elevación de potencial de tierra e inducción por falla), la guía IEEE de seguridad en puestas a tierra de subestaciones de corriente alterna, EN 50522 (puesta a tierra de instalaciones de más de 1 kV), IEC/EN 61557-5 (equipos de medición de resistencia de tierra) y la serie IEC 62305 de protección contra rayos. El criterio de aceptación para Colombia lo define el RETIE en conjunto con el diseño de la malla.
Cómo leer los resultados
- Resistencia frente al valor de diseño: compare con lo que el cálculo de la malla asumió y con las mediciones de puesta en servicio.
- Curva de impedancia en función de la frecuencia: una subida marcada con la frecuencia señala conductores largos, uniones deficientes o un diseño que no atiende descargas rápidas.
- Tensiones de paso y contacto: se comparan con los límites tolerables del cálculo de la malla para la corriente de falla real de la instalación, que es una extrapolación de la corriente de prueba.
- Resistividad: curvas con cambios bruscos indican capas de suelo distintas; el modelo del terreno debe ajustarse a ellas.
Qué aporta frente a una medición convencional
Un telurómetro de una sola frecuencia entrega un número: la resistencia a una frecuencia cercana a la de la red. Es suficiente para comprobar una tierra de una instalación pequeña, pero no para validar el comportamiento de una malla extensa, de un campo solar o de una torre de transmisión. La combinación de más corriente, barrido de frecuencia, medición de potencial y de tensiones de paso y contacto convierte el resultado en información de diseño: permite ajustar el modelo del terreno, verificar que la malla construida se comporta como la calculada y localizar zonas críticas. El costo de esa información es mayor tiempo en sitio, más cable tendido y una planificación cuidadosa de las trayectorias de medición.
Cuidados
- La separación de las picas auxiliares debe ser suficiente respecto del tamaño de la tierra medida; si no, la lectura es engañosa.
- Evitar tender en paralelo cables de corriente y de potencial.
- Los objetos metálicos enterrados (tuberías, cercos) alteran la lectura y el flujo de corriente.
- Seguridad: al inyectar corriente en una malla de una subestación pueden aparecer potenciales en estructuras y cercos; se requiere un procedimiento de trabajo y el personal debe permanecer fuera de la zona de influencia.
- Estacionalidad: la medición en suelo seco y en suelo húmedo da resultados diferentes; se documenta la condición.
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Referencias
- Metrel, página de producto, hoja de datos y manual del MI 3290 Earth Analyser (metrel.si).
- IEEE Std 81-2012, Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System.
- IEEE Std 142, Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems.
- IEC 62305 (serie), Protection against lightning.
- EN 50522, Earthing of power installations exceeding 1 kV a.c.
Preguntas frecuentes
¿Qué significan los sets GP, GL, GF y GX del MI 3290?
Son combinaciones de accesorios y licencias de medición. Según Metrel, el GP está orientado a la puesta a tierra de torres, el GL añade funciones relacionadas con el rayo, el GF incorpora la medición de tensiones de paso y contacto, y el GX reúne todas las funciones. Las licencias de GP, GL y GF pueden ampliarse a GX.
¿Para qué se mide la impedancia de tierra con barrido de frecuencia?
Porque una falla o un rayo no inyectan corriente a 50/60 Hz solamente: los componentes de alta frecuencia ven la inductancia de los conductores de la malla y de los cables de tierra. El barrido muestra cómo cambia la impedancia con la frecuencia, lo que una medición única no revela.
¿Se puede medir la tierra de una torre sin desconectar el cable de guarda?
Sí, con los métodos de una o cuatro pinzas que el MI 3290 ofrece para torres con cable de tierra conectado. La pinza permite aislar la corriente que fluye por la pata medida sin desconectarla del resto de la red de tierra.