Resistencia do Terra: Definición Factores e Métodos de Medición

A resistencia da terra define-se como a resistencia ofrecida polo electrodo da terra á corrente que fluye ao terreo. Tamén se coñece como resistencia á terra ou resistencia ao terreo. A resistencia da terra é un parámetro importante para o deseño e mantemento dos sistemas de terrado, xa que afecta á seguridade e rendemento das instalacións eléctricas.

Que é un Electrodo de Terra?

Un electrodo de terra é unha barra ou placa metálica enterrada no solo e conectada ao terminal de terra dun sistema eléctrico. Proporciona un camiño de baixa resistencia para as correntes de fallo e as sobrecargas de raio dissiparse no terreo. Tamén axuda a estabilizar a tensión do sistema e reducir a interferencia electromagnética.

O electrodo de terra pode estar feito de cobre, acero, ferro galvanizado ou outros materiais con boa conductividade e resistencia á corrosión. O tamaño, forma, lonxitude e profundidade do electrodo de terra dependen das condicións do solo, da corrente nominal e da aplicación do sistema de terrado.

Que Factores Afetan a Resistencia da Terra?

A resistencia da terra depende principalmente da resistividade do solo entre o electrodo e o punto de potencial cero (terra infinita). A resistividade do solo está influenciada por varios factores, como:

• A conductividade eléctrica do solo, que se debe principalmente á electrolisis. A concentración de auga, sal e outros compoñentes químicos no solo determina a súa conductividade. O solo húmido con alto contido de sal ten menor resistividade que o solo seco con baixo contido de sal.

• A composición química do solo, que afecta ao seu valor de pH e ás súas propiedades de corrosión. O solo ácido ou alcalino pode corroer os electrodos da terra e aumentar a súa resistencia.

• O tamaño dos gránulos, a uniformidade e o empacotamento das partículas do solo afectan a súa porosidade e capacidade de retención de humidade. O solo de gránulos finos con distribución uniforme e empacotamento compacto ten menor resistividade que o solo de gránulos gruesos con distribución irregular e empacotamento liso.

• A temperatura do solo, que afecta á súa expansión térmica e ao seu punto de conxelación. Unha alta temperatura pode aumentar a conductividade do solo aumentando a mobilidade dos ions. As bajas temperaturas poden diminuír a conductividade do solo conxelando o seu contido de auga.

A resistencia da terra tamén depende da resistencia do propio electrodo e da resistencia de contacto entre a superficie do electrodo e o solo. No entanto, estos factores son xeralmente insignificantes en comparación coa resistividade do solo.

Como Medir a Resistencia da Terra?

Existen varios métodos para medir a resistencia da terra en sistemas existentes. Algunos dos métodos máis comúns son:

Método da Caída de Potencial

Tamén coñecido como o método de tres puntos ou método de caída de potencial. Require dous electrodos de proba (electrodo de corrente e electrodo de potencial) e un tester de resistencia da terra. O electrodo de corrente insértase a unha distancia do electrodo de terra existente a unha profundidade igual á súa profundidade. O electrodo de potencial insértase entre eles a unha distancia adecuada de xeito que estea fóra das súas esferas de influencia (áreas de resistencia). O tester inxecta unha corrente coñecida a través do electrodo de corrente e mide a tensión entre o electrodo de potencial e o electrodo de terra existente. A resistencia da terra calculase usando a lei de Ohm:

Onde R é a resistencia da terra, V é a tensión medida, e I é a corrente inxeccionada.

Este método é simple e exacto, pero require desconectar todas as conexións ao electrodo de terra antes de realizar a proba.

Método de Pinza

Tamén coñecido como proba de frecuencia inducida ou método sen estacas. Non require ningún electrodo de proba nin desconectar conexións ao electrodo de terra. Utiliza dúas pinzas que se colocan arredor do electrodo de terra existente. Unha pinza induce unha tensión ao electrodo e outra pinza mide a corrente que circula a través del. A resistencia da terra calculase usando a lei de Ohm:

Onde R é a resistencia da terra, V é a tensión inducida, e I é a corrente medida.

Este método é cómodo e rápido, pero require unha rede de terra paralela con múltiples electrodos.

Método de Barra Adjunta

Este método utiliza un electrodo de proba (electrodo de corrente) e un tester de resistencia da terra. O electrodo de corrente adxúntase ao electrodo de terra existente con un cable. O tester inxecta unha corrente coñecida a través do cable e mide a tensión entre o cable e o electrodo de terra existente. A resistencia da terra calculase usando a lei de Ohm:

Onde R é a resistencia da terra, V é a tensión medida, e I é a corrente inxeccionada.

Este método non require desconectar conexións ao electrodo de terra, pero require un bo contacto entre o cable e o electrodo de corrente.

Método Estrela-Delta

Este método utiliza tres electrodos de proba (electrodos de corrente) dispostos nun triángulo equilátero arredor do electrodo de terra existente. Un tester de resistencia da terra inxecta unha corrente coñecida a través de cada par de electrodos de proba por turno e mide a tensión entre cada par de electrodos de proba por turno. A resistencia da terra calculase usando as leis de Kirchhoff:

Onde R é a resistencia da terra, V_AB, V_BC, V_CA son as tensións medidas entre cada par de electrodos de proba, e I é a corrente inxeccionada.

Este método non require desconectar conexións ao electrodo de terra, pero require máis electrodos de proba que outros métodos.

Método de Terra Morta

Este método utiliza dous electrodos de proba (electrodos de corrente) conectados en serie con un tester de resistencia da terra. Un electrodo de proba insértase preto do electrodo de terra existente, e outro electrodo de proba insértase lonxe del. O tester inxecta unha corrente coñecida a través de ambos os electrodos de proba ao terreo e mide a tensión entre eles. A resistencia da terra calculase usando a lei de Ohm:

Onde R é a resistencia da terra, V é a tensión medida, e I é a corrente inxeccionada.

Este método non require desconectar conexións ao electrodo de terra existente, pero require un cable moi longo entre ambos os electrodos de proba.

Método de Pendente

Este método utiliza un electrodo de proba (electrodo de potencial) e un tester de resistencia da terra. O electrodo de potencial move-se a lo largo dunha liña recta afastándose do electrodo de terra existente a intervalos regulares. O tester inxecta unha corrente coñecida a través do electrodo de terra existente ao terreo e mide a tensión entre el e o electrodo de potencial en cada intervalo. Traza un gráfico de tensión versus distancia e extrapola para atopar a intersección no eixe de tensión. A resistencia da terra calculase usando a lei de Ohm: