Metrel MI 3152 y 3155: resistencia de tierra y resistividad

Respuesta corta

Los Metrel MI 3152 EurotestXC y MI 3155 EurotestXD son comprobadores multifunción de instalaciones que, entre otras funciones, miden resistencia de tierra con tres terminales (caída de potencial) o con dos pinzas, y resistividad del terreno con un adaptador opcional. Sirven para sistemas de tierra de instalaciones de baja y media tensión; las mallas grandes de subestaciones exigen equipos y distancias de prueba mayores.

Qué son estos equipos

El MI 3152 EurotestXC y el MI 3155 EurotestXD son comprobadores multifunción de Metrel para verificar instalaciones eléctricas según la serie IEC 61557. La puesta a tierra es solo una de sus funciones: junto a ella miden aislamiento, continuidad de conductores de protección, impedancia de lazo y de línea, disparo de dispositivos de corriente diferencial (RCD), secuencia de fases, tensión y frecuencia, entre otras. El MI 3155 está diseñado específicamente para pruebas en industria y agrega aislamiento hasta 2500 V con cálculo de PI y DAR, impedancia de lazo de alta corriente y medición de tensión de contacto con sonda externa.

Ambos tienen pantalla táctil de 4,3 pulgadas, secuencias automáticas (AUTO SEQUENCE) para sistemas TN, TT e IT, comunicación Bluetooth y el programa Metrel ES Manager para estructurar las pruebas y generar informes.

Funciones de puesta a tierra

Según Metrel, ambos miden:

Resistencia de tierra por el método de tres terminales, con el juego de picas y cables suministrado (la configuración estándar incluye un juego de tierra de 20 m).
Resistencia de tierra por el método de dos pinzas, sin picas.
Resistividad específica del terreno, con un adaptador opcional.

El MI 3155 agrega la medición de tensión de contacto con sonda externa. En el MI 3152, esa función no está confirmada en la ficha del fabricante, por lo que no se debe dar por hecha.

Método de caída de potencial

Se coloca una pica de corriente a cierta distancia de la tierra bajo prueba y una pica de potencial entre ambas. El instrumento inyecta una corriente alterna y mide la tensión entre la tierra y la pica de potencial; la resistencia es el cociente. Para que la lectura represente la resistencia real, la pica de potencial debe quedar fuera de la zona de influencia de las dos tierras: se verifica moviéndola y comprobando que la lectura se estabilice, y de ahí viene la regla práctica del 62 %. Es el método de referencia de la IEEE 81 y de la IEC 61557-5 (equipos para medir resistencia de tierra).

Método de dos pinzas

Una pinza envía una tensión al lazo y la otra mide la corriente. El resultado es la resistencia del lazo completo. Es muy práctico en lugares donde no se pueden clavar picas, pero solo es válido si la corriente regresa por otras tierras en paralelo, como en sistemas con neutro multiaterrado o electrodos de varios apoyos. En una tierra única, aislada, el método no tiene lazo y no mide la tierra.

Resistividad del terreno

Con el adaptador opcional y cuatro picas en línea se mide la resistividad específica del terreno por el método de Wenner. Es el dato que alimenta el cálculo de la malla; ver malla de puesta a tierra.

Límites del método con estos equipos

Los comprobadores de instalaciones inyectan corrientes de prueba pequeñas. Eso es suficiente para una tierra de una instalación comercial, una industria, un tablero o un poste, pero no para una malla grande: la zona de influencia crece con el tamaño del electrodo y las picas auxiliares tendrían que ir a decenas o cientos de metros. En esos casos se usan equipos con más corriente, barrido de frecuencia y medición de tensiones de paso y contacto, como el analizador de tierra Metrel MI 3290 o la inyección de corriente alta.

Normas con las que se relaciona

Metrel lista, entre las normas de aplicación, IEC/EN 61557-5 (resistencia a tierra) y 61557-4 (resistencia de conexiones de tierra y equipotenciales), la serie IEC 60364 (instalaciones eléctricas de edificios) con su parte 6 de verificación, IEC 62305 (protección contra rayos) y, en el MI 3155, IEEE 81, IEEE 80 e IEEE 142, EN 50522 (tierras de instalaciones de más de 1 kV). Para el contexto colombiano, el criterio de resistencia de puesta a tierra y de tensiones de paso y contacto lo define el RETIE y la guía prueba de resistencia de puesta a tierra explica cómo se aplican.

Cómo leer el resultado

Compare con el criterio del diseño o de la norma aplicable al tipo de instalación, no con un valor universal.
Repita variando la posición de la pica de potencial: si cambia mucho, la medición no es válida.
Considere el estado del terreno: la resistencia varía con la humedad y la estación; registre la fecha y las condiciones.
Interprete las dos pinzas con el lazo en mente: una lectura baja puede reflejar tierras en paralelo y no la del electrodo medido.

Dónde encaja en el ciclo de vida

En puesta en servicio se mide para comprobar que la tierra construida cumple el diseño y para dejar la línea base. En mantenimiento se repite con la periodicidad del plan y después de modificaciones, hurto de conductores o corrosión sospechosa. En auditorías e inspecciones de la instalación, el valor medido forma parte del expediente que se presenta para el dictamen. Un valor que sube entre mediciones, en condiciones de suelo comparables, indica deterioro de uniones, de electrodos o del contacto con el terreno.

Cuidados

Desconectar o aislar el electrodo del resto del sistema cuando el método lo exige, con el procedimiento seguro correspondiente.
Mantener cables de corriente y de potencial separados, sin tenderlos en paralelo, para evitar acoplamiento.
En instalaciones energizadas, la tensión de perturbación o las corrientes vagabundas pueden falsear la lectura.
Los cables y picas deben estar en buen estado y con buen contacto con el suelo.

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Referencias

Metrel, páginas de producto del MI 3152 EurotestXC y del MI 3155 EurotestXD (metrel.si).
IEEE Std 81-2012, Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System.
IEC 61557-5, Electrical safety in low voltage distribution systems up to 1000 V a.c. and 1500 V d.c. – Equipment for testing, measuring or monitoring of protective measures – Part 5: Resistance to earth.
IEC 60364-6, Low-voltage electrical installations – Part 6: Verification.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre medir la tierra con picas y con dos pinzas?

Con picas (tres terminales) se inyecta corriente entre la tierra bajo prueba y una pica auxiliar y se mide la tensión con una segunda pica: es el método de caída de potencial. Con dos pinzas no se clavan picas: una pinza induce una tensión y la otra mide la corriente en el lazo, y solo es válido si existe un lazo cerrado a través de otras tierras en paralelo, como en un neutro multiaterrado.

¿Sirve un Eurotest para medir la malla de una subestación?

Sirve para tierras de instalaciones pequeñas y medianas. Una malla de subestación grande exige distancias de pica muy largas, corrientes de prueba mayores y, en muchos casos, medir tensiones de paso y contacto; para eso Metrel ofrece otra línea, el analizador de tierra MI 3290.

¿Qué es la regla del 62 % en la medición de tierra?

Es una pauta de la caída de potencial: si la pica de potencial se ubica aproximadamente al 62 % de la distancia entre la tierra y la pica de corriente, la lectura se acerca a la resistencia real. Se verifica moviendo la pica y comprobando que la lectura se estabilice.