Mantenimiento e inspección de sistemas de puesta a tierra en plantas industriales

El sistema de puesta a tierra (PAT) representa la primera y más crítica línea de defensa en cualquier instalación eléctrica industrial. Su función principal es derivar hacia la masa terrestre las corrientes de falla, descargas atmosféricas y sobretensiones transitorias, asegurando que las partes metálicas accesibles de la planta no alcancen potenciales peligrosos para la vida humana y garantizando la correcta actuación de los dispositivos de protección.

Mecanismos de degradación en electrodos y mallas de tierra

A diferencia de otros componentes de la red eléctrica, la puesta a tierra se encuentra enterrada y expuesta continuamente a agentes ambientales agresivos. La falta de mantenimiento preventivo desencadena fallas silenciosas que solo se manifiestan trágicamente durante un cortocircuito a masa:

• Corrosión galvánica y química: La acidez del suelo, la presencia de sales solubles y la humedad aceleran el sulfatado y la pérdida de sección en jabalinas, cables de cobre desnudo y soldaduras exotérmicas.

• Sulfatación y aflojamiento de prensacables: Las vibraciones mecánicas y los ciclos térmicos aflojan los bornes de conexión en las barras equipotenciales, elevando la resistencia de contacto a valores inaceptables.

• Secado y alteración del terreno: Períodos prolongados de sequía o modificaciones en el suelo modifican la resistividad del terreno, aumentando el valor ohmedico total del electrodo.

Métodos de ensayo y medición de la resistencia a tierra

Para certificar el estado de la red de puesta a tierra, el departamento de mantenimiento debe realizar mediciones periódicas aplicando métodos estandarizados bajo normativa internacional (IEEE 81 e IEC 60364):

1. Método de la Caída de Potencial (3 Puntos)

Es el método clásico y más preciso para medir jabalinas o mallas de tierra desconectadas de la red. Requiere clavar dos picas auxiliares de prueba alineadas a distancias conocidas (pica de corriente y pica de potencial) para trazar la curva de resistencia y determinar el valor real en la zona plana de la curva.

2. Medición con Pinza Telurométrica (Sin desconexión)

Utiliza dos transformadores integrados en la pinza para inducir una tensión y medir la corriente de bucle en sistemas con tierras múltiples interconectadas en paralelo. Permite verificar la continuidad de bajadas sin necesidad de abrir las barras de prueba ni interrumpir la operación de la planta.

Mantenimiento preventivo e inspección de componentes de la red

El protocolo de mantenimiento en parada o durante rondas de inspección visual debe cubrir todos los elementos del sistema de protección:

Criterios normativos y valores de resistencia recomendados

Las regulaciones locales y normativas internacionales (como la AEA 90364 en Argentina o NEC / NFPA 70) fijan límites máximos estrictos para la resistencia de dispersión a tierra:

1. Protección de personas y tableros (Baja Tensión): Se exige mantener un valor de resistencia inferior a 10 Ohms (o menor a 5 Ohms en entornos industriales con protecciones diferenciales estandarizadas).

2. Sistemas de Cómputo e Instrumental Sensible: Requieren valores inferiores a 2 u 1 Ohm para garantizar una referencia de masa limpia y evitar ruidos que alteren las señales analógicas.

3. Pararrayos y Descargas Atmosféricas: El valor de la red dedicada no debe superar los 10 Ohms, asegurando caminos de baja impedancia para ondas de choque de alta frecuencia.