Medidas y ensayos

MEDIDAS EN LA VERIFICACIÓN DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS
La ITC-BT-05, prescribe la verificación de las instalaciones previamente a su
puesta en servicio, siguiendo la metodología de la norma UNE 20.460-6-61, el
procedimiento contempla tanto la verificación por examen como la verificación mediante
medidas eléctricas. El primero ya se expuso en la ITC-BT-05, detallándose aquí el
procedimiento para realizar los ensayos y medidas a realizar para verificar las
instalaciones eléctricas.
Los ensayos y el orden preferente de realización son:
1. Medida de la continuidad de los conductores de protección y de las uniones
equipotenciales principales y suplementarias.
2. Medida de la resistencia de aislamiento de la instalación eléctrica. (ITC-BT-19
Apdo 2.9)
3. Protección por separación de circuitos en MBTS y MBTP y en el caso de
protección por separación eléctrica
4. Medida de la resistencia de aislamiento de suelos y paredes no conductores
5. Ensayo dieléctrico
6. Medida de la resistencia de la toma de tierra
7. Ensayo de polaridad
8. Medida de la impedancia del bucle
9. Comprobación de interruptores diferenciales
10. Medida de la corriente de fuga
11. Comprobación de la secuencia de fases
12. Ensayos funcionales
1. Medida de la continuidad de los conductores de protección y de las uniones
equipotenciales principales y suplementarias.
Esta medida se realiza con los circuitos bajo prueba libres de tensión. Se
recomienda realizarlo con una fuente de tensión, de 4 V a 24 V en vacío, en corriente
continua o alterna y que sea capaz de suministrar una corriente mínima de 200 mA, se
suele utilizar un óhmetro, o un equipo multifunción que cumplan con estas
características.
La medida se realiza conectando una de las puntas de prueba a la barra o punto
equipotencial general y la otra punta de prueba al conductor de protección de la base de
enchufe bajo prueba. Este procedimiento se repite para cada una de las bases de enchufe
o puntos de conexión del conductor de protección.
Con la lectura del óhmetro y conocida la longitud de los conductores se puede
determinar su sección. Para que la resistencia de los cables de conexión no influya en la
medida es necesaria previamente unirlos entre sí y ajustar a cero ohmios el instrumento.
Alguna ITC marcan valores máximos concretos para la resistencia de los
conductores de protección, así en la ITC-BT-38, aplicable a quirófanos y salas de
intervención, requiere unos límites especiales para los valores de resistencia de los
conductores de protección y de los conductores utilizados para las uniones de
equipotencialidad. En concreto la impedancia entre el embarrado común de puesta a
tierra de cada quirófano o sala de intervención y las conexiones a masa, o los contactos
de tierra de las bases de toma de corriente, no deberá exceder de 0,2 ohmios. Además
todas las partes metálicas accesibles han de estar unidas al embarrado de
equipotencialidad mediante conductores de cobre aislados e independientes con una
impedancia entre estas partes y el embarrado de equipotencialidad que no deberá exceder
de 0,1 ohmios.
Un equipo verificador de la continuidad de conductores se encuentra entre los
medios técnicos obligatorios con que ha de contar un instalador autorizado.
CP
2. Medida de la resistencia de aislamiento de la instalación eléctrica. (ITC-BT-19
Apdo 2.9)
La medida de la resistencia de aislamiento tiene como objeto verificar el estado de
los conductores y su aislamiento de una instalación eléctrica, con la finalidad de detectar
y prevenir cortocircuitos o derivaciones a tierra y así garantizar la seguridad de las
personas animales e instalaciones.
La medida se realiza con un medidor de aislamiento (megóhmetro) capaz de
suministrar las tensiones continuas de prueba indicadas en la tabla 3 de la ITC-BT-19, con
una corriente de 1 mA para una carga igual a la mínima resistencia de aislamiento
especificada para cada tensión.
El procedimiento y condiciones de medida son los indicados en la ITC-BT-19,
Apdo2.9.
Por otra parte en aquellas instalaciones con cables eléctricos y folios radiantes
calefactores a tensiones nominales de 300/500 V y empotrados en los suelos forjados y
techos, (ITC-BT-46), debe comprobarse antes de cubrir el elemento calefactor, la
continuidad del circuito; y una vez cubierto el cable y con anterioridad a la colocación del
pavimento, se comprobará el aislamiento eléctrico respecto a tierra que deberá ser igual o
superior a 250.000 ohmios.
Un instalador autorizado ha de contar con un equipo medidor de aislamiento.
F
N
CP
F
N
CP
3. Protección por separación de circuitos en MBTS y MBTP y en el caso de protección
por separación eléctrica
En el caso de circuitos alimentados a Muy Baja Tensión de Seguridad (MBTS) o a
Muy Baja Tensión de Protección (MBTP), (ITC-BT-36), o por separación eléctrica, hay que
verificar en los tres casos la separación del circuito bajo prueba de las partes activas de
otros circuitos, midiendo la resistencia de aislamiento.
La medida se realiza conectando una de las puntas de prueba del medidor de
aislamiento sobre uno de los conductores del circuito separado y la otra sobre uno de los
conductores del circuito no separado, y repitiendo este proceso para todos los
conductores y posibles combinaciones.
Transformador
de seguridad
Primario
Circuito no separado
Secundario
Circuito separado
Para los circuitos alimentados a Muy baja Tensión de Seguridad (MBTS) o por
separación eléctrica hay que verificar también la separación con respecto a tierra. Esta
medida se realiza conectando una de las puntas de prueba del medidor de aislamiento
sobre uno de los conductores del circuito separado y la otra sobre el embarrado de tierra,
repitiendo el procedimiento para cada uno de los conductores del circuito separado.
Transformador
de seguridad
Primario
Circuito no separado
CP
Secundario
Circuito separado
Las tensiones nominales para estos ensayos y los valores correspondientes de
resistencia de aislamiento son lo sindicados en la tabla siguiente que corresponde a la
tabla 3 de la ITC-BT-19.
Tensión nominal del circuito Tensión de ensayo en corriente
(V)
continua
(V)
Muy Baja Tensión de Seguridad
(MBTS)
250
Muy Baja Tensión de
Protección (MBTP)
Inferior o igual a 500 V, con
500
excepción del caso anterior
Superior a 500 V
1000
Resistencia de
aislamiento
(MΩ)
≥ 0,25
≥ 0,5
≥ 1,0
Valores mínimos de la resistencia de aislamiento
4. Medida de la resistencia de aislamiento de suelos y paredes no conductores
Esta medida de resistencia de aislamiento tiene su ámbito de aplicación en locales
o emplazamientos no conductores, definidos en la ITC-BT-24 p.4.3.
Uno de los sistemas que se utiliza para la protección contra contactos indirectos
en determinados locales y emplazamientos no conductores se basa impedir todo contacto
simultáneo con partes que puedan estar a potenciales diferentes debido a un defecto del
aislamiento principal de las partes activas, utilizando para ello suelos y paredes aislantes
con una resistencia de aislamiento no inferior a:
 50 kΩ, si la tensión nominal de la instalación no es superior a 500 V; y
 100 kΩ, si la tensión nominal de la instalación es superior a 500 V.
Se utilizará para las medidas un medidor de aislamiento capaz de suministrar en
vacío una tensión de unos 500 voltios de corriente continua, (1000 voltios si la tensión
nominal de la instalación es superior a 500 voltios).
La resistencia de aislamiento se medirá entre el electrodo de medida y un
conductor de protección de tierra de la instalación.
Se deben de hacer al menos tres medidas en el mismo local, una de esas medidas
estando situado el electrodo, aproximadamente a 1 m de un elemento conductor accesible
en el local. Las otras dos medidas se efectuarán a distancias superiores.
Esta serie de tres medidas debe repetirse para cada superficie importante del local.
Como electrodo de medida se puede utilizar uno cualquiera de los descritos a
continuación:
 El electrodo de medida tipo 1: Está constituido por una placa metálica cuadrada
de 250 mm de lado y un papel o tela hidrófila mojada y escurrida de unos 270 mm
de lado que se coloca entre la placa y la superficie a ensayar. Durante las medidas
se aplica a la placa una fuerza de 750 N, (≈76,65 Kg.) o 250 N, (≈25,5 Kg.) según
se trate de suelo o paredes. Se recomienda este tipo de electrodo.
 El electrodo de medida tipo 2: Está constituido por un triángulo metálico, donde
los puntos de contacto con el suelo o pared están colocados próximos a los
vértices de un triángulo equilátero. Cada una de las piezas de contacto que le
sostiene, está formada por una base flexible que garantiza, cuando está bajo el
esfuerzo indicado, un contacto íntimo con la superficie a ensayar de
aproximadamente 900 mm2, presentando una resistencia inferior a 5000 Ω .
Antes de efectuar las medidas la superficie a ensayar se moja o se cubre con una
tela húmeda. Durante la medida, se aplica sobre el triángulo metálico una fuerza de 750
N, (≈76,5 Kg.) o 250 N, (≈25,5 Kg.) según se trate de suelos o paredes.
Estas medidas de resistencia de aislamiento tienen una aplicación en las
instalaciones reguladas en las ITC-BT-27 e ITC-BT-38.
Según la ITC-BT-27 las bañeras y duchas metálicas deben considerarse partes
conductoras externas susceptibles de transferir tensiones, y por tanto deben conectarse
equipotencialmente al conductor de protección al que se conectarán también la puesta a
tierra de las bases de corriente, las partes conductoras accesibles de los equipos de clase
1 que estén instalados en los volúmenes de protección 1, 2 y 3, así como cualquier otra
canalización metálica que esté en el interior de estos volúmenes. Esta prescripción para
bañeras y duchas metálicas no es aplicable si se demuestra que dichas partes están
aisladas de la estructura y de otras partes del edificio, para lo cual la resistencia de
aislamiento entre la superficie metálica de baños y duchas y la estructura del edificio
debe ser como mínimo de 100 kΩ.
Otro caso particular es la ITC-BT-38 sobre instalaciones eléctricas en quirófanos y
salas de intervención que establece que sus suelos serán del tipo antielectrostático y su
resistencia de aislamiento no deberá exceder de 1 MΩ, salvo que se asegure que un valor
superior, pero siempre inferior a 100 MΩ, no favorezca la acumulación de cargas
electrostáticas peligrosas.
En la ITC-BT-01, en la definición de SUELO O PARED NO CONDUCTOR, se expone un
procedimiento de media de aislamiento, que se realiza con la instalación bajo tensión, y
es especialmente útil para utilizar en aquellos lugares donde sea problemático para el uso
de la misma el corte de la alimentación.
Entre los medios técnicos obligatorios con que ha de contar un instalador
autorizado de la categoría especialista se encuentran los electrodos para la medida de
aislamiento de suelos.
M
76,5
kg
Placa metálica
Tela hidrófila
270 x 250 mm
5. Ensayo dieléctrico
Este ensayo se efectúa a los materiales construidos “in situ” y no sometidos a
ensayos tipo. En la ITC-BT- 19 Apdo 2.9, se describe el procedimiento para la medida de
la rigidez dieléctrica de una instalación.
6. Medida de la resistencia de la toma de tierra
Esta medida se realiza normalmente con equipos denominados telurómetros, que
inyecta una intensidad de corriente alterna conocida, a una frecuencia superior a los 50
Hz, y mide la tensión resultante en bornes del electrodo bajo prueba. El cociente entre la
tensión medida y la corriente inyectada nos da el valor de la resistencia de puesta a tierra
RE.
Antes de efectuar la medida es necesario desconectar la pica de tierra del terminal
de tierra principal de la instalación; al hacer esto la instalación queda sin protección a
tierra por lo que debe dejarse sin tensión.
El telurómetro dispone de dos picas auxiliares que se deben de introducir
en el terreno, una a 20 m del electrodo de puesta a tierra y la otra alineada con estas a
20 metros de la primera. El telurómetro inyecta una corriente que circula entre el
electrodo auxiliar P1 y el electrodo de puesta a tierra de la instalación. La tensión se mide
entre el electrodo auxiliar P2 y electrodo de puesta a tierra de la instalación, el cociente
entre la tensión medida y el valor de la corriente inyectada no da el valor de la
resistencia de puesta a tierra. El telurómetro proporciona directamente este valor de RE.
P2
20 m
20 m
P1
Electrodo de puesta a tierra
La medida efectuada se puede considerar como correcta si cuando se desplaza la
pica auxiliar (P2) de su lugar de hincado un par de metros a izquierda y derecha en la
línea recta formada por los tres electrodos el valor de resistencia medido no experimenta
variación. En caso contrario, significa que el electrodo P2 esta en la zona de influencia de
los otros dos y es necesario ampliar la distancia entre los tres electrodos de medida hasta
que se cumpla lo anterior.
Se debe evitar que los cables que conectan los electrodos con el instrumento de
medida se crucen entre sí para evitar errores de medida por acoplamientos capacitivos.
Mediante telurómetros que permiten una conexión a cuatro terminales se puede
medir también la resistividad del terreno.
Las condiciones de medida y su periodicidad se indican en la ICT-BT-18.
El telurómetro es uno de los instrumentos obligatorios con que ha de contar un
instalador autorizado.
7. Ensayo de polaridad
Cuando las normas prohíben la instalación de dispositivos de corte unipolares
sobre el conductor neutro se debe efectuar un ensayo de polaridad para verificar que
estos dispositivos son instalados únicamente sobre el conductor de fase.
Una polaridad incorrecta supone que partes de la instalación permanezcan
conectadas a un conductor de fase bajo tensión incluso cuando un interruptor de un polo
está desconectado o cuando ha saltado un dispositivo de protección de sobrecorriente.
El procedimiento de detección del neutro se puede realizar midiendo tensiones
entre cada uno de los conductores y tierra. La tensión entre el neutro y tierra debe ser
aproximadamente 0 V.
En un sistema trifásico además también se puede identificar el neutro como el
conductor cuya tensión con respecto al resto siempre es raíz de tres veces inferior que el
resto de medidas.
8. Medida de la impedancia del bucle
La medida de impedancia de bucle está directamente relacionada con la
verificación de las protecciones ante los contactos indirectos.
La medida del valor de la impedancia de bucle es necesaria para comprobar el
correcto funcionamiento de los sistemas de protección contra contactos indirectos,
basados en la utilización de fusibles o interruptores automáticos como los utilizados en
los sistemas de distribución TN e IT principalmente.
Este ensayo mide la resistencia de la vía que recorrería una corriente de fallo entre
línea y tierra de protección, que debe ser lo suficientemente baja como para permitir un
flujo de corriente suficiente para disparar un dispositivo de protección, fusibles o
interruptores automáticos en los sistemas de distribución TN e IT principalmente.
Esta medida se realiza con la instalación bajo tensión y según que equipo de
medida se utilice puede ser necesario puentear mientras se realiza la medida los
interruptores diferenciales situados aguas arriba del punto de medida. Los equipos suelen
proporcionar el valor de la intensidad de cortocircuito prevista. Con este dato se puede
comprobar si el tiempo de actuación dispositivo de protección es acorde con lo indicado
en la ITC- BT-24.
En el caso de esquemas de distribución TT, la resistencia de tierra forma parte del
valor de la impedancia del bucle, por lo que si el valor medido de la impedancia del bucle
es menor que el valor prescrito para la resistencia de tierra, podemos asegurar que el
valor de la resistencia de tierra de la instalación es inferior al valor máximo admitido.
Este puede ser pues un método alternativo de medida de la resistencia de tierra al de
empleo de telurómetro, sobre todo en aquellos lugares en los que no es posible clavar
picas auxiliares próximas a la toma de tierra.
Entre los medios técnicos obligatorios con que ha de contar un instalador
autorizado se encuentra un medidor de impedancia de bucle, con sistema de medición
independiente o con compensación del valor de la resistencia de los cables de prueba y
con una resolución
mejor o igual que 0,1 Ω .
CPN
bucle de protección
Esquema tipo TN-C
N
CP
bucle de protección
Esquema TN-S
L1
L2
L3
N
M
RB
RA
bucle de protección
Esquema TT
L1
L2
L3
Z
RD
RA
bucle de protección
Esquema IT aislado de tierra
9. Comprobación de interruptores diferenciales
Cuando el sistema de protección contra los choques eléctricos está confiado a
interruptores diferenciales, como es habitual cuando se emplean sistemas de distribución
del tipo T-T se debe cumplir la siguiente condición:
R A x Ia o U
Donde:
RA Es la suma de las resistencias de la toma de tierra y de los conductores de protección
de masas.
Ia Es la corriente que asegura el funcionamiento automático del dispositivo de protección.
Cuando el dispositivo de protección es un dispositivo de corriente diferencial-residual es
la corriente diferencial-residual asignada.
U es la tensión de contacto límite convencional (50 V, 24 V u otras, según los casos).
L1
L2
L3
N
M
RB
RA
Id
Para garantizar la seguridad de la instalación se tienen que dar dos condiciones, la
primera que la tensión de contacto que se pueda presentar en la instalación en función
de los diferenciales instalados sea menor que el valor límite convencional (50 V ó 24 V), y
la segunda que los diferenciales funcionen correctamente.
a) Medida de la tensión de contacto.
En la práctica los medidores de impedancia de bucle que sirven también para medir el
valor de la tensión de contacto no suelen ser capaces de medir únicamente el valor de la
resistencia RA, sino que miden el valor de la impedancia de todo el bucle indicado en la
figura anterior incluyendo la resistencia de tierra del centro de transformación (RB), de
forma que se obtiene un valor superior al valor buscado de RA. Finalmente el medidor
multiplica este valor por la intensidad asignada del interruptor diferencial que nosotros
hayamos seleccionado para obtener así la tensión de contacto:
Uc = Zs. Ia
Donde:
Uc: Tensión de contacto calculada por el medidor
Zs: impedancia de bucle de defecto (mayor que la resistencia de puesta a tierra RA)
Ia: intensidad diferencial asignada que hemos programado en el medidor.
Como la impedancia de bucle es siempre mayor que la de puesta a tierra el valor
de la tensión de contacto medida siempre será mayor que el valor real y estaremos del
lado de la seguridad.
Obviamente la instalación es segura si la tensión de contacto medida es menor
que la tensión de contacto límite convencional.
b) Comprobación de los interruptores diferenciales.
La comprobación de diferenciales requiere de un aparato capaz de inyectar a
través del diferencial bajo prueba una corriente de fugas especificada y conocida que
según su valor deberá hacer disparar al diferencial. Para hacer la prueba el comprobador
se conecta en cualquier base de enchufe aguas abajo del diferencial en ensayo, estando la
instalación en servicio. Además cuando dispare el diferencial el comprobador debe ser
capaz de medir el tiempo que tardó en disparar desde el instante en que se inyectó la
intensidad de fugas. Es conveniente que el comprobador muestre en pantalla la tensión
de contacto alcanzada justo antes del corte del diferencial.
Normalmente estos equipos inyectan una corriente senoidal, pero para comprobar
algunos diferenciales especiales a veces es necesario también que sean capaces de
inyectar corriente alterna rectificada de media onda o una corriente continua.
Las pruebas habituales para comprobar el funcionamiento de un diferencial del
tipo general son las siguientes:
1. Se inyecta una intensidad mitad de la intensidad diferencial residual asignada,
con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el
diferencial no debe disparar.
2. Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial no debe
disparar.
3. Se inyecta una intensidad igual la intensidad diferencial residual asignada, con un
ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el diferencial
debe disparar en menos de 200 ms.
4. Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial debe
disparar en menos de 200 ms.
5. Se inyecta una intensidad igual al doble de la intensidad diferencial residual
asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de
0º, y el diferencial debe disparar en menos de 150 ms.
6. Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial debe
disparar en menos de 150 ms.
7. Se inyecta una intensidad igual a cinco veces la intensidad diferencial residual
asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de
0º, y el diferencial debe disparar en menos de 40 ms.
8. Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial debe
disparar en menos de 40 ms.
Para los diferenciales selectivos del tipo S las pruebas tienen otros límites de aceptación.
En general los interruptores diferenciales actuales tienen un comportamiento
mucho mejor que el establecido por esta norma.
Finalmente, se requiere que el interruptor sea comprobado mecánicamente
forzando su disparo con el botón de test que para tal efecto viene instalado en su frontal.
Entre los medios técnicos obligatorios con que ha de contar un instalador
autorizado esta un equipo verificador de la sensibilidad de disparo de los interruptores
diferenciales, capaz de verificar la característica intensidad - tiempo;
10. Medida de la corriente de fuga
Se define como corriente de fuga aquella que en ausencia de fallos, se transmite a
la tierra o a los elementos conductores del circuito.
Las corrientes de fuga son habituales en muchos receptores en condiciones
normales de funcionamiento derivan una cierta corriente desde los conductores de
alimentación hacía el conductor de protección. Esto se produce en los filtros que estos
receptores utilizan para combatir interferencias y que suelen estar formados por
condensadores conectados a tierra.
La suma de estas corrientes de fuga puede provocar el disparo de los diferenciales,
por lo que hay que verificar que cada circuito esté protegido por un interruptor diferencial
y que la corriente de fuga sea inferior a la mitad del valor de sensibilidad del interruptor
diferencial correspondiente.
Para la medida de corriente de fugas se puede utilizar una pinza amperimétrica
que se coloca abrazando a todos los conductores activos (fases y neutro), como las
corrientes
de alimentación y retorno generan campos magnéticos opuestos si ambas son iguales
estos se anulan. Por el contrario si la pinza indica una corriente, esta será la de fuga que
esta retornando a través de tierra.
Entre los medios técnicos obligatorios con que ha de contar un instalador
autorizado se encuentran un medidor de corrientes de fuga, con resolución mejor o igual
que 1 mA.
L1
L2
L3
N
Receptor
Ifugas
Ifugas
Medida de corrientes de fuga en conductor de protección en fase y neutro
11. Comprobación de la secuencia de fases
Esta comprobación es necesaria si cuando no se conoce y se van a conectar
motores trifásicos de forma que se asegure que la secuencia de fases es la correcta antes
de conectar el motor. Esta media se efectúa mediante un equipo específico o utilizando
un comprobador multifunción.
12. Ensayos funcionales
Se debe de comprobar la funcionalidad de los aparatos, motores y sus auxiliares,
accionamientos, bloqueos, etc, para verificar que se han montado, conexionado
correctamente conforme a los requisitos de la normativa correspondiente, así mismo
comprobar la funcionalidad de los dispositivos de protección y que estén correctamente
regulados e instalados.