Método de la pendiente para mallas grandes (Tagg)

Respuesta corta. El método de la pendiente fue descrito por G. F. Tagg y lo recoge IEEE Std 81-2012 (cláusula 8.2.2.4, tabla 5). Resuelve un problema de la caída de potencial en mallas grandes. La regla del 62 % necesita saber desde dónde medir las distancias, y en una malla extensa ese punto, el centro eléctrico, es difícil de ubicar. Con tres lecturas y una tabla, el método permite medir desde un punto cómodo, como el borde de la malla.

El problema que resuelve

En la caída de potencial, la sonda de corriente se ubica lejos de la malla y la de potencial en una posición intermedia. Para una malla pequeña, esas distancias se miden desde su centro. Para una malla grande o compleja, la guía advierte que el centro eléctrico puede no coincidir con el centro geométrico. El centro eléctrico es el punto donde circula la mayor parte de la corriente de prueba, y depende de cómo se reparte esa corriente por los conductores.

Tagg propuso medir las distancias desde un punto conveniente, como el borde del sistema de electrodos, e introducir las distancias de error en la ecuación de caída de potencial. Los supuestos son los mismos de antes: suelo de resistividad uniforme y un sistema de electrodos que se puede representar como un electrodo hemisférico equivalente.

Cómo funciona, a nivel general

El método se apoya en tres lecturas de resistencia, R₁, R₂ y R₃, tomadas con la sonda de potencial a fracciones crecientes (0,2; 0,4 y 0,6) de la distancia de la sonda de corriente. Con ellas se calcula el coeficiente de variación de pendiente:

μ = (R₃ − R₂) / (R₂ − R₁)

Ese coeficiente describe qué tan inclinada es la curva de lecturas. La tabla 5 de la guía asigna a cada valor de μ una posición de la sonda de potencial, expresada como fracción de la distancia de la sonda de corriente (PP_T / CP). Con la sonda en esa posición se hace la medición que da la resistencia de la malla. Es una lectura final de la caída de potencial, pero con la ubicación corregida por la forma real de la curva.

Cómo se lee la tabla

La tabla 5 cubre valores de μ entre 0,40 y 1,59. A mayor μ, menor es la fracción de distancia que indica la tabla:

En la tabla, el valor 0,618 de la regla del 62 % corresponde a μ = 0,57. Para otros valores de μ, la posición de la sonda se aleja de esa regla fija, y esa es la corrección que aporta el método.

Por qué importa el punto de origen

En la caída de potencial, todas las distancias se miden desde un origen. Para un electrodo hemisférico, el origen es el centro del hemisferio. Para sistemas grandes, algunos autores introducen el concepto de centro eléctrico. La guía precisa que este depende sobre todo del perfil de densidad de corriente en los conductores de la malla y a su alrededor, a diferencia del centro geométrico. Un error en el origen desplaza la posición de las dos sondas y, con ella, la lectura. El método de la pendiente evita ese problema: parte de un punto fijo y cómodo y deja que las propias lecturas indiquen dónde debe quedar la sonda.

Cómo se compara con las otras variantes

Con cualquiera de ellas, la guía da el mismo consejo de fondo: ubicar la sonda de corriente a una distancia en la que todas las resistencias mutuas sean suficientemente pequeñas y la curva de lecturas se aplane.

Qué conviene saber antes de usarlo

El método no elimina los supuestos de la caída de potencial: suelo uniforme, sin objetos metálicos enterrados cerca y sin conexiones externas importantes de la malla. Tampoco hace desaparecer los errores de la medición en sí: corrientes parásitas, acople entre cables y resistencia de las sondas. La guía de prueba de resistencia de puesta a tierra resume los factores que pueden falsear el resultado.

Si el suelo tiene capas con grandes diferencias de resistividad, el resultado debe contrastarse con otro método.

Cuándo conviene

El método de la pendiente es una opción cuando la malla es grande, no hay un centro evidente desde el cual medir y se quiere reducir la incertidumbre de la posición de la sonda de potencial. Para electrodos pequeños en suelo uniforme, la regla del 62 % es la referencia teórica. Para sistemas muy interconectados, con hilos de guarda y neutros, la guía describe además los métodos de pinza y el multímetro de tierra asistido por computador. Si el sitio tiene ruido o muchas tierras interconectadas, vea el multímetro de tierra asistido por computador y la medición con pinza. Para comparar el valor medido con el de diseño, la herramienta gratuita de resistencia de puesta a tierra calcula la resistencia teórica de una malla, y por qué difieren el valor calculado y el medido explica las diferencias.

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Referencias

• IEEE Std 81-2012, IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System: cláusula 8.2.2.4 (método de la pendiente) y tabla 5 (coeficientes del método de la pendiente).
• Tagg, G. F., método de la pendiente, citado en la bibliografía de IEEE Std 81-2012.

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