Una fase toca el marco de un módulo. ¿Dispara el interruptor? Quita piezas del dibujo y míralo tú. Después verás cómo se protege un sistema solar y qué lee cada instrumento de medición.
Esta guía explica cómo funcionan las cosas; no es un procedimiento de obra. El trabajo en instalaciones eléctricas lo hace personal calificado, con la instalación desenergizada y bloqueada.
Entender
¿Para qué sirve la puesta a tierra en un sistema solar?
Aquí ves por qué una falla a tierra abre el interruptor y por qué la varilla no lo logra.
Al terminar sabrás
Por qué dispara el interruptor cuando una fase toca un marco, y por qué la varilla no lo logra.
Qué voltaje queda en el marco si falta una pieza, está floja o el circuito es largo.
Los cuatro trabajos de la puesta a tierra y qué pieza hace cada uno.
Una fase toca el marco de un módulo y causa una falla a tierra. La corriente debe regresar a la fuente, y ese camino completo, de ida y vuelta, es el lazo de falla. De él depende que el interruptor abra. Aquí el camino es de metal y pasa por el conductor de puesta a tierra de equipos (el cable verde, o verde con amarillo, o desnudo; muchos dicen la tierra física), la barra de tierras, el puente de unión principal y el neutro.
Una falla, dos caminos
Antes de probar, adivina. Si quitas la tierra de equipos y dejas una varilla clavada en el arreglo, ¿dispara el interruptor?
Mira qué pasa si…o toca el cable, el puente o la zapata en el dibujo.
Corriente
Resistencia de todo el lazo de falla, con la fuente supuestaVoltaje del marco contra la barra de tierras, mientras dura la fallaParte de la corriente que cruza el sueloDisparo al instante desde (supuesto)Antes de tu último cambio
Corriente contra el interruptor
Tierra de equipos
Puente de unión principal
Varilla en el arreglo
Más ajustes
Calibre de la fase y de la tierra de equipos
Interruptor
Voltaje. 127 V, de fase a neutro. Resistencia de la fuente. 0.10 Ω (supuesto).
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado con valores de ejemplo, no una instalación real.
¿Qué simplifica este modelo?
La falla es de un circuito de corriente alterna (c.a.), por ejemplo el cable troncal de un microinversor o un circuito de c.a. que cruza el arreglo. Del lado de corriente continua (c.c.) los módulos no pueden alimentar corrientes de falla tan altas (NOM-001-SEDE-2012, 690-45, nota). Ahí la protección es la detección de falla a tierra (NOM-001-SEDE-2012, 690-5 y 690-35(c)). Ese caso se ve en la pestaña Falla a tierra.
Todo son resistencias puras, sin inductancia. La fase y la tierra de equipos tienen el mismo largo y calibre, con cobre a 20 °C (3.28, 2.06, 1.30 y 0.81 mΩ por metro en 10, 8, 6 y 4 AWG). En un techo caliente el cobre sube cerca de 22 %.
Tres números son supuestos del modelo. La fuente tiene 0.10 Ω (supuesto); la real se mide con un instrumento de impedancia de lazo. El disparo al instante llega a 10 veces la corriente del interruptor (supuesto), una suposición típica que la NOM no fija. El puente de unión principal se toma de 0.1 mΩ (supuesto). Entre 20 A y 200 A el interruptor puede tardar en abrir, y el modelo no puede garantizar el disparo al instante. Eso depende de la curva de disparo de cada interruptor, que el modelo no conoce. Hasta 25 % por encima del umbral supuesto, el modelo no da el veredicto por seguro y avisa que el margen es corto.
Valores de la casa de ejemplo. La varilla del arreglo, Ra = 40 Ω, corresponde a una varilla de 2.44 m en un suelo de 100 Ω·m. La varilla del servicio, Rs = 25 Ω, y el neutro de CFE, Rn = 2 Ω, son valores de ejemplo. Con ellos, la instalación completa da 428 A en un lazo de 0.297 Ω.
Cuando la falla regresa por metal, el voltaje del marco que muestra la figura es contra la barra de tierras. Contra el suelo es al menos esa cifra, porque se suma lo que sube el neutro en el servicio mientras regresa la falla; eso depende de la red de CFE y el modelo no lo calcula. Sin regreso por metal, el voltaje se da respecto al suelo.
El suelo es un solo punto, sin la pendiente de voltaje que se forma alrededor de una varilla. La persona tiene los pies en el suelo y no se calcula la corriente que pasa por su cuerpo. La figura la dibuja en el techo para que alcance el marco. El grosor de los puntos es la parte de la corriente total que pasa por cada tramo, y la velocidad sigue la corriente total. Una falla de 3 A que pasa toda por un camino se dibuja tan gruesa como una de 428 A, y se distingue por la lentitud de los puntos y por la lectura. El arco por el suelo es esquemático. El modelo no fija un límite de voltaje seguro.
Cuando no hay tierra de equipos ni varilla, la falla no tiene dónde cerrar. La corriente es cero y el marco queda a todo el voltaje de la fase. Si alguien lo toca, su cuerpo se vuelve el camino, y eso tampoco está en el modelo.
Por el suelo la corriente es de 3.0 A si solo queda una varilla en el arreglo (127 V ÷ unos 42 Ω, que son unos 40 Ω de la varilla más unos 2 Ω de regreso) y de 4.7 A si falta el puente de unión principal (127 V ÷ unos 27 Ω, la varilla del servicio más el neutro de CFE). Un interruptor de 20 A no dispara con ninguna. Para abrir al instante hace falta un lazo de menos de 0.64 Ω (200 A, supuesto), y solo el metal llega.
Cómo explicárselo al cliente
El cable verde es el camino de cobre por donde regresa la falla. Por él pasan unos 430 amperes y el interruptor abre; por una varilla sola pasan apenas unos 3 y el interruptor ni se entera.
Cifras de la casa de ejemplo de la figura, con una fuente supuesta de 0.10 Ω. En la instalación de tu cliente cambian.
Los cuatro trabajos de la puesta a tierra
1Unir
Marcos, rieles, gabinetes y tubería metálica se conectan entre sí y a la fuente. Así no aparece voltaje entre dos partes que alguien pueda tocar, y la falla tiene camino de regreso. Esa unión hace que los marcos sean un solo metal.
Cómo se une cada pieza, en la pestaña Las uniones.
2Regresar la falla
La tierra de equipos lleva la corriente de falla de regreso a la fuente, por metal, hasta que el interruptor abre. El suelo no cuenta como camino de regreso.
Dónde se cierra el camino, en la pestaña Neutro y tierra. Qué cobre lleva la falla, en la pestaña Calibres.
3Dar referencia y recibir sobretensiones
El electrodo y su conductor del electrodo conectan el sistema con el suelo. Fijan el voltaje del sistema respecto al suelo y reciben el golpe de un rayo o de una sobretensión de línea. No despejan fallas.
De dónde salen los ohms de una varilla, en la pestaña Suelo y varilla. Qué hace un rayo, en la pestaña Rayo.
4Un solo sistema
Los electrodos de un edificio o estructura se unen entre sí y forman un solo sistema de electrodos (250-50). Una varilla junto al arreglo es un electrodo auxiliar (250-54). Se conecta a la tierra de equipos, no tiene límite en ohms y nunca la sustituye. La NOM no exige unirla al electrodo del servicio. Para sistemas de hasta 30 kW en baja tensión, la especificación CFE G0100-04 (9.4.1) pide conectar el sistema de electrodos fotovoltaico con los otros sistemas de puesta a tierra del inmueble.
NOM-001-SEDE-2012, 250-50 y 250-54. CFE G0100-04 (agosto 2008), 9.4.1
Lo que sigue es la pestaña Los conductores, con las seis piezas que hacen estos trabajos. Las uniones están en la pestaña Las uniones, el puente de unión principal en la pestaña Neutro y tierra y los calibres en la pestaña Calibres.
Palabras clave
Lo que te llevas
La falla se despeja por metal. El suelo, por buena que sea la varilla, no da la corriente que abre el interruptor.
La tierra de equipos solo sirve si cierra con el neutro en el puente de unión principal. Sin ese puente, la corriente cruza el suelo.
Cada ohm de más, en una unión floja o en un cable largo, quita corriente y deja voltaje en el marco.
Entender
¿Quién hace qué entre los conductores de un sistema solar?
En la pestaña Para qué sirve viste los cuatro trabajos. Aquí ves las seis piezas que los hacen.
Al terminar sabrás
Qué hace cada conductor de puesta a tierra y qué pasa cuando falta.
Cuáles llevan cientos de amperes en una falla y cuáles casi nada.
Cuándo flota el lado de corriente continua (c.c.) y qué lo vigila.
Un sistema solar conectado a la red tiene seis piezas de puesta a tierra y cada una hace un trabajo distinto. Elige una situación y toca las piezas: verás cuáles llevan corriente y cuánta. Con «Quitas la pieza que tocaste» ves qué le pasa al marco si una falta. Son A, los marcos y rieles con sus uniones; B, el conductor de puesta a tierra de equipos (tierra de equipos); C, el neutro; D, el puente de unión principal; E, el conductor del electrodo con su varilla; y F, el lado de c.c.
Seis piezas, tres situaciones
Situación
Mira qué pasa si…
Corriente en la pieza elegida
Interruptor de 20 AMarco contra la barraMarco contra el suelo
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado con valores de ejemplo: 127 V, 30 m de cable 10 AWG, varilla de servicio de 25 Ω y neutro de CFE de 2 Ω.
¿Qué simplifica este modelo?
Resistencias puras y sin electrodo auxiliar en el arreglo. Se suponen una impedancia de la fuente de 0.10 Ω, un puente de unión principal de 0.1 mΩ, una zapata floja de 4.7 Ω (en campo puede valer desde casi nada hasta quedar abierta) y un interruptor de 20 A que dispara al instante con 10 veces su corriente nominal, es decir, 200 A o más. Son supuestos típicos, la NOM-001-SEDE-2012 no los fija. Entre 20 A y 200 A el tiempo de disparo depende de la curva del interruptor y el marco sigue energizado mientras tanto.
El riel tiene una sola unión a la tierra de equipos, por eso una zapata floja se nota. Con varias uniones en paralelo, o con otros metales en paralelo, una zapata floja queda puenteada y la lectura casi no cambia.
En operación normal, los 10 A de carga (los mismos de la pestaña Neutro y tierra) y los 13 mA de fuga son ejemplos. La fuga es una estimación para 5 kWp con módulos mojados (unos 550 nF y 63.5 V de oscilación a 60 Hz) y cambia con el inversor. En el rayo, el reparto de corriente entre piezas es cualitativo: depende del suelo, de las distancias y de la geometría. El dibujo solo muestra cuáles trabajan y la dirección de las flechas es ilustrativa.
El voltaje de 42 V es la caída en la tierra de equipos, de marco a barra, mientras circula la falla. Contra el suelo es al menos esa cifra, porque se suma lo que sube el neutro en el servicio mientras regresa la falla. Eso depende de la red de CFE y el modelo no lo calcula. Dura hasta que el interruptor abre.
La corriente de una falla vuelve a la fuente por metal. Ese camino de ida y vuelta es el lazo de falla: tierra de equipos, barra de tierras, puente de unión principal y neutro. La varilla no despeja nada. Por el suelo, 127 V ÷ 27 Ω son 4.7 A, y un interruptor de 20 A no dispara con eso. El marco quedaría energizado sin límite de tiempo (NOM-001-SEDE-2012, 250-4(a)(5)).
I = voltaje de fase ÷ resistencia del lazo · 127 V ÷ 0.297 Ω ≈ 428 A
El lazo suma 0.10 Ω de la fuente (supuesto), 0.0984 Ω de la fase, 0.0984 Ω de la tierra de equipos y 0.0001 Ω del puente (supuesto).
El electrodo trabaja en otra parte. Fija la referencia del sistema respecto al suelo y recibe las sobretensiones (250-4(a)(1)). Con un rayo, todo el metal unido sube junto. La diferencia entre piezas se reduce a la caída en los conductores de unión, por eso van cortos y rectos y hay menos chispas entre ellas. Los conductores que llegan de fuera, como el servicio de CFE o los datos, los cubren los supresores (pestaña Supresores).
El lado de corriente continua no se conecta a tierra como el de corriente alterna
En c.a. el neutro está puesto a tierra y cierra el lazo de la falla. Un inversor sin transformador no separa el arreglo de la red, y por eso ningún polo de sus cadenas (string) se conecta a tierra: los fabricantes piden no hacerlo (detalle en «Lo que dicen los manuales de inversores»). Mientras el inversor está desconectado, el arreglo flotante queda sin referencia al suelo. Ya conectado, la red se la da por los conductores de c.a. Mira qué hace cada esquema cuando aparece una falla.
Flotante, con un polo a tierra, o microinversores
Mira qué pasa si…
Más ajustes
Esquema del lado de c.c.
Fallas en el arreglo
Marcos de los módulos
Solo cambia en el esquema flotante.
Cada cadena aporta 14 A de corriente de cortocircuito (Isc). Solo cuenta en la segunda falla.
Corriente en la falla
Quién la nota¿Algo la corta?El marco
Tierra de equipos
Polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado con valores de ejemplo: cadenas de 14 A de cortocircuito y 10 módulos de 50 V.
¿Qué simplifica este modelo?
En la segunda falla de un arreglo flotante, la corriente máxima es n × Isc, con n cadenas en paralelo y la corriente de cortocircuito (Isc) de cada una: hasta 70 A con cinco cadenas de 14 A. Es el peor caso, no el valor de una falla particular. Con los marcos sueltos y la primera falla, el marco puede quedar a cientos de volts respecto a tierra. En el ejemplo, con el arreglo centrado respecto al suelo y la falla en el módulo 9 de 10, serían unos 200 V; el valor real depende del inversor y de dónde se apoye el arreglo. Es el mismo ejemplo de la pestaña Falla a tierra, donde está el detalle de cómo el inversor mide el aislamiento. Que lo mida antes de conectar lo pide la norma de producto IEC 62109-2, no la NOM.
En el esquema de un polo a tierra, el polo es por lo general el negativo y el fusible más común es de 0.5 a 1 A. En inversores grandes puede ser mayor, de hasta 5 A (UL 1741). La segunda falla se dibuja como el caso documentado del punto ciego: la primera ocurre en el conductor que ya está a tierra y el fusible no la ve. En microinversores, que la segunda falla quede confinada a un módulo se deduce del aislamiento galvánico. El fabricante no publica un umbral de detección, y el LED rojo sigue encendido hasta que alguien lo restablece.
Lo que dicen los manuales de inversores
Los inversores de cadena revisados (Growatt MIN y MID, Solis 25-50K y GoodWe MT) no tienen transformador. Piden no conectar ningún polo de c.c. a tierra y poner a tierra solo los marcos de los módulos. Conectar un polo puede dañar el inversor (Solis, GoodWe) o dar el mensaje PV ISO Low (Growatt). Confirma en el manual de tu modelo si ese inversor aísla o no.
Los módulos que exigen un polo a tierra, como algunos de película delgada, necesitan un inversor con aislamiento (GoodWe MT, sección 2, y Growatt MID, sección 6.3).
APsystems: el cable troncal de c.a. trae un conductor de tierra de equipos, y la arandela de unión o la zapata lo llevan al riel. La unión de cada marco al riel depende de las grapas de la estructura, que el manual deja al código local. Un LED rojo fijo indica falla de c.c. a tierra (GFDI Error).
Los marcos van unidos aunque ningún polo esté a tierra, porque el inversor mide el aislamiento contra la tierra de equipos y un marco suelto deja pasar la falla sin alarma (NOM-001-SEDE-2012, 690-43 y 690-35(c)). La historia completa, de la primera falla a la segunda, está en la pestaña Falla a tierra.
Cada pieza se comprueba con un instrumento distinto. La tabla completa está aquí; cómo funciona cada instrumento, en la pestaña Equipos de medición.
Con qué se prueba cada pieza
Pieza
Qué se verifica
Tipo de instrumento
Estado del circuito
Dónde se conecta
A · Marcos, rieles y uniones
La resistencia del camino desde el punto hasta la barra, comparada con la del cable. El apriete se revisa a la vista y con torque.
Óhmetro de baja resistencia (200 mA o más) y revisión visual.
Desenergizado.
Una punta en el marco o riel y la otra en la barra de tierras.
B · Tierra de equipos
Continuidad de todo el conductor y, con otro instrumento, el camino completo de la falla.
Óhmetro de baja resistencia e instrumento de impedancia de lazo.
Óhmetro: desenergizado. Instrumento de impedancia de lazo: en vivo.
De la barra de tierras al otro extremo del conductor. El lazo se mide entre fase y tierra de equipos en el punto más lejano.
C · Neutro
Que el neutro y la barra de tierras se unan solo en el servicio. Una segunda unión aguas abajo aparece como amperes en la tierra de equipos. Detalle en la pestaña Neutro y tierra.
Pinza de corriente de fuga.
En vivo. La pinza solo abraza el conductor.
Abrazando solo el conductor de puesta a tierra de equipos, lejos de cables con corriente.
D · Puente de unión principal
Que existe y conduce, en el servicio.
Óhmetro de baja resistencia.
Servicio desenergizado: abre y bloquea tu interruptor principal. Lo que está antes de él es de CFE y sigue energizado: no lo toques.
Entre la barra de neutros y la barra de tierras.
E · Electrodo y su conductor
La resistencia del electrodo contra el valor de 25 Ω (NOM-001-SEDE-2012, 250-53(a)(2), excepción).
Telurómetro de estacas; estacas con pinza (método selectivo) sin desconectar; telurómetro de dos pinzas si hay muchos electrodos en paralelo. Las dos pinzas no valen para puesta en servicio ni para electrodos aislados.
Estacas con el electrodo desconectado: servicio desenergizado y sin voltaje entre los extremos del corte. Estacas con pinza y dos pinzas: en vivo.
Borne del electrodo (E) al conductor del electrodo, y estacas en línea a los bornes de potencial (S) y de corriente (H). Antes de abrir una conexión de puesta a tierra, sigue la regla de la pestaña Con estacas.
F · Lado de c.c.
Aislamiento de cada cadena contra la tierra de equipos.
Megóhmetro o probador multifunción fotovoltaico. Un multímetro con rango para Voc × 1.25 (voltaje de circuito abierto de la cadena) ubica la falla midiendo voltaje.
Inversor apagado y cadena desconectada por ambos extremos. El arreglo sigue con voltaje a la luz del día.
Entre cada polo y la tierra de equipos, con los supresores desconectados, después de aislar su circuito y confirmar que no hay voltaje (pestaña Supresores). Nadie toca metal durante la prueba.
Corriente que ya lleva un conductor
Fugas, o una segunda unión de neutro a tierra.
Pinza de corriente de fuga.
En vivo.
Abrazando un solo conductor de puesta a tierra, lejos de cables con corriente.
Una varilla junto al arreglo
Tres casos distintos. Cada uno tiene su artículo en la NOM-001-SEDE-2012.
Caso
Qué es
Qué dice la norma
Edificio con electrodo de servicio y sin varilla en el arreglo
Lo normal y está completo.
690-47 no pide un electrodo en el arreglo. En sistemas interactivos, el sistema de puesta a tierra existente de la propiedad hace de sistema de c.a. (690-47, nota 1).
Varilla auxiliar junto al arreglo
Un electrodo auxiliar: va conectado solo a la tierra de equipos, no tiene límite en ohms y nunca sustituye a la tierra de equipos ni es la trayectoria de la falla.
250-54, con 250-4(a)(5): queda exento de la unión que pide 250-50. Unirla además con el sistema del edificio no lo exige la NOM-001-SEDE-2012; sí lo piden la especificación CFE G0100-04 (agosto 2008, hasta 30 kW en baja tensión), 9.4.1, y la IEC 60364-7-712:2017 (712.542.102). Distinto es un electrodo de c.c. aparte para el lado de c.c., que se une directo al sistema de electrodos de c.a. (690-47(c)(1)).
Arreglo en estructura aparte, lejos del servicio
Su propio sistema de electrodos, unido al resto, salvo un solo circuito derivado que incluya conductor de puesta a tierra de equipos. Ese conductor viaja con el alimentador.
Confirma con tu unidad de verificación cómo interpreta 690-47 en arreglos flotantes. Es una pregunta abierta en la práctica mexicana.
Techo o piso, casa o granja
Montaje en piso. Cada poste hincado y unido es un electrodo en paralelo, y la estructura de acero cierra lazos por sí sola. Una medición con pinzas ahí puede leer la estructura de metal y no el suelo. Un arreglo lejos del servicio lleva su electrodo local y, además, la tierra de equipos con el alimentador (250-32(b)(1)). Esa tierra de equipos es lo que lo une con el sistema del servicio.
Rayo en un arreglo remoto. Con pararrayos, ver «Detalles de diseño» en la pestaña Rayo.
Granja avícola o agrícola. Aplica el Artículo 547 de la NOM-001-SEDE-2012. La tierra de equipos ahí debe ser de cobre y, si va enterrada, aislada o cubierta (547-5(f)). El aluminio y los metales ferrosos pueden corroerse en ese ambiente (547-5(c)(3), nota 2). Los planos equipotenciales de 547-10 son para ganado y la norma excluye a las aves de corral. Para el voltaje de paso en el suelo, ve a la pestaña Rayo.
Lo que te llevas
La falla se despeja por metal. Tierra de equipos, puente de unión principal y neutro cierran el lazo. La varilla no.
El electrodo y su conductor atienden al rayo y a las sobretensiones. En una falla llevan menos de 1 %.
En un arreglo flotante, si la primera falla ya existe al arrancar, el inversor mide aislamiento y no conecta. Por eso los marcos van unidos. Ya conectado, solo lo vigila su monitor de corriente residual, y la segunda falla es la que quema.
Entender
Una unión apretada no es una unión que conduce
En la pestaña Los conductores viste las seis piezas. Entre una pieza y la siguiente hay una unión, y ahí es donde el camino se pierde sin que se note.
Al terminar sabrás
Por qué un tornillo apretado sobre aluminio anodizado no conduce, y qué lo arregla.
Por qué una unión puede medir bien con 200 mA y quedarse sin margen con la corriente de una falla.
Cuántas uniones caben entre un marco y la barra de tierras antes de que el interruptor tarde.
El marco de un módulo es de aluminio anodizado. El anodizado es una capa de óxido, hecha a propósito para proteger el aluminio, que casi no deja pasar la corriente. Un tornillo apretado solo presiona. La corriente cruza en los pocos puntos donde un diente rompe esa capa y toca metal desnudo.
En la figura cuentas esos puntos entre un marco y su conductor de puesta a tierra de equipos (tierra de equipos). Cambia una cosa y mira qué pasa en una falla.
La unión por dentro
Mira qué pasa si…
Cómo se une
Más ajustes
Ambiente
Con qué pruebas la unión
Lectura
Corriente que pasaVoltaje en la uniónCalor en la uniónPuntos que conducen (de ejemplo)Corriente por punto en una falla (referencia de ejemplo: 80 A)
Corriente que lleva cada punto
¿Dónde caen los 127 V de la falla? (fuente de 0.10 Ω, supuesto)
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Diente que toca metal desnudo: conduce.
Diente que no conduce: sin morder, aplastado o con óxido.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Contorno punteado en un diente: en una falla ese punto lleva más de lo que marca la referencia de ejemplo.
Modelo simplificado con valores de ejemplo, dibujado sin escala.
¿Qué simplifica este modelo?
Todas estas constantes de la unión son de ejemplo o supuestos. Ninguna es una medición ni un límite de una norma.
La unión. Tiene 10 puntos de contacto posibles (de ejemplo). Cada punto que muerde la película pone 0.15 Ω (de ejemplo) y el propio metal suma 0.5 mΩ (de ejemplo), así que 10 puntos dan unos 15.5 mΩ. Los puntos están en paralelo: la resistencia de la unión es 0.15 Ω ÷ puntos que conducen. No es el 0.1 Ω de la regla práctica, que se refiere a la unión completa. La película no es un aislante perfecto: se toma como 5 kΩ (supuesto), por eso sin dientes el marco queda cerca de los 127 V y no exactamente en ellos. El número de puntos es entero y el dibujo muestra los mismos que usa el cálculo.
Referencia por punto. Se toma 80 A por punto como referencia (de ejemplo), elegida para que 10 puntos lleven unos 800 A, cerca de los 750 A durante 4 s que un informe de 2012 cita para zapatas de 10 AWG. Esa referencia es para varios segundos. En el modelo el interruptor abre al instante (supuesto), así que la unión carga esa corriente solo un momento. El modelo no calcula el calentamiento ni el tiempo: pasar de 80 A por punto no dice que la unión se queme, dice que ya no tiene margen, y que el calor y el voltaje de la falla se concentran en pocos puntos.
Cuántos puntos muerden. Con rondana lisa, ninguno. Con dientes, la fracción es (apriete − 30 %) ÷ 70 %, entre 0 y 1 (de ejemplo). No existe un par genérico: el apriete es un porcentaje del par que da el fabricante de esa pieza. El modelo no penaliza pasarse del par: 110 % da lo mismo que 100 %. Una pieza ya apretada una vez conserva el 40 % de sus puntos (de ejemplo; algunas rondanas vienen marcadas de un solo uso).
El paso de los años. Los puntos se pierden con una tasa por año de 0.03 con dientes y 0.25 con cobre desnudo sobre aluminio (de ejemplo). Aquí «cobre desnudo» es una pieza de cobre con dientes, sin estaño: solo cambia esa tasa, y por eso a los 0 años se comporta igual que la pieza de dientes. Se multiplica por 1, 3 o 6 según azotea seca, costa o riego, y granja avícola (de ejemplo; solo el orden de los ambientes tiene respaldo). Un apriete menor a 70 % duplica la tasa (de ejemplo). En una prueba de niebla salina, un solo tipo de zapata con rondana de dientes falló unas cinco veces antes con poco apriete. Ese resultado no se generaliza a otros conectores.
Los instrumentos. El telurómetro de estacas se usa aquí con dos puntas, y no es su uso normal: mide electrodos, y los modelos revisados declaran la norma de resistencia a tierra, no la de continuidad. Pasa 4.5 mA con un tope de 25 V (ejemplo: los modelos revisados van de unos 2 a unos 80 mA). Un modelo revisado declara ±(2 % + 3 dígitos) con 0.01 Ω de resolución, que en el ejemplo es de unos ±0.03 Ω (ilustrativo; otros modelos varían). El óhmetro de baja resistencia pasa 200 mA con un tope de 24 V, que es lo que la literatura de fabricantes cita para IEC 61557-4. Su resolución de pantalla es 0.001 Ω (de ejemplo). La incertidumbre de operación llega hasta unos 30 % en la serie IEC 61557, como orden de magnitud.
La falla. Es la de la casa de ejemplo: 127 V, fuente de 0.10 Ω (supuesto), 30 m de 10 AWG de ida y vuelta, puente de unión principal de 0.1 mΩ (supuesto) y un interruptor de 20 A que abre al instante con 200 A (supuesto). Sin ninguna unión, el lazo mide 0.297 Ω y pasan 428 A. Son resistencias puras, sin inductancia, y la falla es de corriente alterna. Del lado de c.c. los módulos no dan corrientes así (pestaña Falla a tierra).
Lo que no encontramos. Ningún estudio con uniones de módulos fotovoltaicos que compare lo que miden con miliamperes y con amperes. La idea de que la corriente cruza en pocos puntos viene de la teoría general de los contactos eléctricos. La película y los dientes se dibujan exagerados.
Un telurómetro de estacas pasa unos miliamperes y un óhmetro de baja resistencia pasa 200 mA. Con tres puntos buenos, el óhmetro lee unos 0.05 Ω y la unión parece sana. En una falla de unos 370 A, esos tres puntos se reparten la corriente: más de 120 A cada uno, contra una referencia de 80 A por punto en el ejemplo (pensada para varios segundos). La prueba dice que hay camino. No dice que quede margen.
Resistencia de la unión ≈ 0.15 Ω por punto (de ejemplo) ÷ número de puntos que conducen
Tres cosas hacen que una unión conduzca
Es nuestro resumen de varias fuentes, no una cita.
Romper la película
Con dientes, pines o un tornillo que corta su propia rosca. La NOM-001-SEDE-2012 (DOF 29-nov-2012), 250-12, pide quitar los recubrimientos no conductores (como pintura, laca o esmalte) de las superficies de contacto, o usar accesorios hechos para que no haga falta quitarlos. Aplicarlo al anodizado es por analogía.
Mantener la presión
El par de apriete es la fuerza de giro con que se aprieta un tornillo. Lo da el fabricante de cada pieza y se aplica con torquímetro. La NOM no imprime valores de par.
Metales que se llevan bien
El cobre desnudo directo sobre aluminio corroe al aluminio en el contacto. Se usa zapata estañada para intemperie y lo que permita el instructivo de la estructura.
Una unión no está sola
Entre el marco que falla y la barra de tierras hay varias uniones en serie: pinza del módulo, empalme del riel, zapata, terminal. Cada una resta corriente al lazo. El interruptor abre al instante solo si queda corriente suficiente, y eso fija un presupuesto de ohms para todas las uniones juntas.
Las uniones entre el marco y la barra
Mira qué pasa si…
Más ajustes
Corriente de la falla
Suma de las unionesPresupuesto para abrir al instante (supuesto)Marco contra la barra, mientras duraCalor en la peor uniónInterruptor de 20 A, abre desde (supuesto)
Tierra de equipos
Fase o polo con voltaje
Cuadro de unión: más rojo, mayor parte de los 127 V.
Área roja: voltaje del marco sobre la barra mientras dura la falla.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado con valores de ejemplo, en el peor caso de uniones en serie.
¿Qué simplifica este modelo?
Las uniones van todas en serie, que es el peor caso. En una instalación real el riel da caminos en paralelo entre módulos, pero el empalme, la zapata y el cable hasta la barra siempre quedan en serie, y un fabricante de estructura pide una zapata por fila. La unión sana vale 15.5 mΩ, la de 10 puntos de la figura anterior (de ejemplo): está dentro de los 5 a 35 mΩ que reportó un informe de laboratorio para módulos sanos probados con 37.5 A. Con la opción de una sola unión mala, la mala ocupa el tercer lugar de la cadena y las otras valen 15.5 mΩ.
La falla es la de la casa de ejemplo: 127 V, fuente de 0.10 Ω (supuesto), 30 m de 10 AWG de ida y vuelta, puente de unión principal de 0.1 mΩ (supuesto) e interruptor de 20 A que abre al instante con 200 A (supuesto), una suposición típica que la NOM no fija. Sin uniones, el lazo mide 0.297 Ω, pasan 428 A y el marco queda a 42 V. Entre 20 A y 200 A el interruptor puede tardar en abrir, y el modelo no conoce su curva. Hasta 25 % arriba de los 200 A el veredicto no es seguro. Son resistencias puras y corriente alterna. Los nombres de las uniones son ejemplos.
127 V ÷ 200 A (supuesto) − 0.297 Ω ≈ 0.34 Ω para todas las uniones juntas
Los 0.297 Ω son la fuente (0.10 Ω, supuesto), 30 m de 10 AWG de ida y vuelta y el puente de unión principal. Son los mismos de la casa de ejemplo en la pestaña Para qué sirve. El puente está explicado en la pestaña Neutro y tierra. Con un cable más largo o más delgado, el presupuesto baja (pestaña Calibres).
Cómo explicárselo al cliente
El tornillo solo aprieta. Lo que conduce son unos cuantos puntos donde un diente toca metal. Si casi no queda ningún punto que toque metal, o si hay varias uniones débiles en serie, la corriente de la falla cae, el interruptor no abre al instante y el marco se queda con voltaje.
Qué revisar en una instalación
Usa los herrajes del fabricante del módulo y de la estructura. No perfores un hoyo de puesta a tierra nuevo en el marco: tres fabricantes de módulos revisados anulan la garantía si lo haces.
Aprieta con torquímetro al par del instructivo de esa pieza. Algunas piezas vienen marcadas de un solo uso: cámbialas si moviste el módulo.
Con la instalación desenergizada, mide la continuidad con un óhmetro de baja resistencia (200 mA o más) desde cada sección del arreglo hasta la barra de tierras. Compara con el cobre calculado y registra el valor. Es buena práctica alineada con IEC 62446-1, no una prueba que la NOM pida.
El polvo blanco en una unión es motivo para medir, no una falla segura, y una unión limpia también puede estar muerta. En una granja o cerca de la costa, revisa más seguido.
Un telurómetro de dos pinzas en un conductor de la fila mide todo el lazo de metal, no una unión (pestaña ¿Qué estoy leyendo?). Qué tipo de instrumento va con cada medición está en la pestaña Equipos de medición, y la rutina completa en la pestaña Norma y rutina.
Antes de desatornillar un módulo
Antes de abrir una conexión de puesta a tierra, deja la instalación desenergizada, comprueba con una pinza de corriente de fuga que el conductor no lleva corriente (si la lleva, no lo abras) y con un detector de voltaje de dos polos que no hay voltaje entre los extremos que vas a separar; la regla completa está en la pestaña Con estacas.
Un módulo que sale no debe dejar sin camino a los demás. La NOM pide un puente de unión mientras se retira un equipo cuyo retiro rompe la unión (NOM-001-SEDE-2012, 690-48); aplicarlo a un módulo es por extensión. Los fabricantes de estructura piden que el mantenimiento no altere el camino de unión: sigue su instructivo.
Un módulo con luz da voltaje aunque abras el seccionador de c.c. Abre el seccionador, no desconectes conectores con la cadena en servicio (forman un arco con carga) y trata los cables de la cadena como energizados mientras haya luz. Es trabajo para personal calificado.
Qué rompe qué
Resumen nuestro de guías de instalación y literatura técnica. Cada pieza trae sus propias reglas, y la compatibilidad es por producto: lee el instructivo de la tuya.
Pieza
Cómo actúa
Qué necesita
Pinza de módulo con dientes o pines
Los dientes o pines penetran el anodizado al apretar. La misma pieza une dos marcos, o un marco con el riel.
El par del fabricante de la estructura. Una pinza puede no servir con ciertos módulos.
Rondana de unión con dientes
Sus dientes perforan el anodizado del marco, según la hoja del fabricante. Es de un solo uso.
Un marco con cara plana de 3.00 a 8.50 mm de ancho y al menos 1.50 mm de espesor, según un fabricante.
Zapata estañada para intemperie
Cobre estañado, apto para entierro directo. Se fija con un tornillo y una rondana con dientes.
La rondana del lado y en la posición correctos, girando con el apriete. Al revés, deformada o fuera de posición no muerde.
Tornillo que corta su propia rosca
Corta la rosca en el marco y la pieza se asienta sobre él.
La NOM-001-SEDE-2012 pide al menos dos hilos en una envolvente para pijas (250-8(a)(6)); aplicarlo a un marco es por analogía. Como orden de magnitud, con rosca 10-32 (paso de 0.79 mm) en 1.5 mm caben unos 1.9 hilos. Esos 1.5 mm son el espesor mínimo que un fabricante pide en la cara plana del marco, no la pared de un hoyo de puesta a tierra. Fuentes posteriores lo desaconsejan.
Puente de unión entre rieles y empalmes
Un riel largo se corta por la dilatación térmica. Sin puente, cada junta separa el arreglo en dos mitades eléctricas.
Un fabricante pide un puente cada unos 12 m y otro cada unos 30 m. Un empalme con dientes integrados no lo necesita. La NOM-001-SEDE-2012, 250-98, trata de canalizaciones y aplica aquí solo como principio.
Metales que se llevan bien, y el paso del tiempo
Aluminio y cobre. Sus potenciales estándar son −1.662 V y +0.337 V, unos 2.0 V de diferencia. Son potenciales ideales: no se comparan con la tabla práctica de 0.6 V de UL. En una prueba de UL, una corriente de 5 A en ciclos no cambió de forma importante la corrosión.
Qué sí se lleva con el aluminio. El estaño aparece en una lista propuesta en 2012 y confirmada en campo en 2013, con la salvedad de que el espesor del recubrimiento importa. El acero inoxidable de la serie 300 pasó bien, el de la serie 200 salió mixto y el de la serie 400 en general no. El acero galvanizado A690 o mejor pasó, el A660 no tanto, y el espesor del zinc contó.
Compuestos. Los antioxidantes para uniones aluminio-cobre piden cepillar hasta dejar brillo y aplicar enseguida. Son para conductores: en un marco o riel úsalos solo si el fabricante lo permite.
Corrosión no es falla. Que haya óxido no implica que la unión falle; la corrosión galvánica es probablemente la causa general más común. Un contacto accidental de cobre desnudo lejos del punto de conexión no suele dañar la unión, pero algunos fabricantes de estructura piden evitarlo: sigue al fabricante.
Con los años. UL probó 200 ciclos de −40 a +90 °C y 10 de humedad y congelación (UL 1703). Una inspección de campo de EE. UU. reportó uniones que se degradaban en tan poco como tres años. En niebla salina la mayoría de las muestras falló en semanas y algunas pasaron de 20. Un artículo sobre uniones atornilladas de barras colectoras, no de marcos, dice que la resistencia se mantiene casi constante cuando la fuerza baja. Por eso revisar cada cierto tiempo se apoya en lo que piden los fabricantes y en los estudios de Solar ABCs.
Granja avícola. El Artículo 547 de la NOM-001-SEDE-2012 describe un ambiente con polvo, humedad y atmósfera corrosiva: la tierra de equipos ahí debe ser de cobre (547-5(f)) y el aluminio y los metales ferrosos pueden corroerse (547-5(c)(3), nota 2). Que el Artículo 547 alcance a un arreglo sobre el techo es una interpretación. La prueba de amoniaco IEC 62716 es para módulos, no para herrajes de unión.
Par de apriete
La NOM no imprime valores de par. Pide seguir las instrucciones del fabricante (NOM-001-SEDE-2012, 110-3(b), 110-14 y 4.4.1.1). Aplicar 110-14 a una zapata sobre un riel es por analogía.
Cada pieza trae el suyo. Los manuales de módulos revisados piden desde 2.3 hasta 7 N·m, según la pieza. Los 2.3 N·m son para el cable de 12 AWG en la pinza de puesta a tierra de un módulo, no para el tornillo que atraviesa el marco.
Un mismo fabricante cambió el par del tornillo de una zapata de 9.5 N·m (7 lb-pie, hoja de 2006) a 6.8 N·m (5 lb-pie, instructivo de 2018). Usa el instructivo más reciente de la pieza.
En una prueba de niebla salina, un tipo de zapata con rondana de dientes y poco apriete falló unas cinco veces antes que la apretada a su valor, con tres muestras de cada una. Es el resultado de un solo tipo de conector. El modelo usa el doble de rapidez de pérdida con apriete menor a 70 %, como ejemplo.
Qué exige la NOM
Citas de la NOM-001-SEDE-2012 (DOF 29-nov-2012). Antes de citar en un reporte, confirma la edición que aplica a tu proyecto.
250-4(a)(3) a (a)(5): las partes metálicas se unen entre sí y a la fuente con un camino de baja impedancia que pueda llevar la corriente máxima de falla. El suelo no cuenta como camino de la falla. Es la razón legal por la que la resistencia de una unión importa, también con inversores sin transformador.
250-8: medios permitidos para conectar: conectores a presión, barras, soldadura exotérmica, abrazaderas y tornillos. No se permiten conexiones que dependan solo de soldadura blanda.
250-12: los recubrimientos no conductores (el texto nombra pintura, laca o esmalte) se quitan de roscas y superficies de contacto, o se usan accesorios que no lo requieren. Aplicarlo al anodizado es por analogía.
110-3(b), 110-14 y 4.4.1.1: instalar según las instrucciones del fabricante. No dan valores de par.
690-43(c) y (d): los dispositivos que unen los marcos con la estructura deben ser aprobados, y una estructura que hace de tierra de equipos debe estar identificada para eso. La nota del Artículo 100 sobre «identificado» admite que un organismo de evaluación acreditado lo determine, con una marca de conformidad.
250-120(c), 690-46 y 690-50: los conductores de unión menores a 6 AWG que van expuestos necesitan protección contra daño físico. Es una inferencia de esos artículos.
4.4.2.1 y 4.4.2.2: la instalación se prueba e inspecciona antes de ponerla en servicio. Las pruebas periódicas se recomiendan.
110-11, 110-12(b) y 110-13(a): agentes que deterioran, partes dañadas por corrosión y equipo bien sujeto.
Lo que no dice. En lo que revisamos no hay un valor de par ni un valor en ohms para la unión de un marco. Los 0.1 Ω por unión son una regla de práctica que viene de pruebas de tipo de productos, hechas con decenas de amperes en el laboratorio (IEC 61730-2 y UL, citadas de fuentes secundarias). No son un límite de la NOM ni una prueba de aceptación en campo.
Con microinversores
El cable troncal de c.a. de un microinversor trae un conductor de tierra de equipos. El manual de un fabricante de microinversores dice que puede bastar para toda la instalación, y que si hay requisitos especiales se usa la zapata que viene con el microinversor. También dice que la estructura debe ponerse a tierra según el código local.
Ese conductor lleva la falla de c.a. de regreso, pero la unión de cada marco al riel sigue dependiendo de las pinzas o de las rondanas de la estructura. Un fabricante de estructura lista ciertos modelos de microinversor y pide quitar la rondana de tierra en ellos: revisa los dos manuales para no duplicar ni dejar sin unión. Mantén conectado el conductor de tierra de equipos cuando desconectes.
Lo que fotografía un inspector
Errores que reportaron inspectores en EE. UU. entre 2004 y 2011.
Tornillos que cortan su propia rosca y no resisten la corrosión.
Tornillos y herrajes que nunca se apretaron con torquímetro.
Ninguna prueba de continuidad registrada.
Rondanas con dientes al revés, en otra posición o deformadas.
Compuesto de más, untado sobre toda la unión.
Cobre desnudo tocando aluminio justo en el punto donde se conecta la tierra de equipos.
Ejemplos de equipos reales
Los tipos de instrumento y cómo se leen están en la pestaña Equipos de medición. Aquí van solo las corrientes de prueba de esta figura. Cada modelo tiene las suyas.
Telurómetro de estacas: Megger DET4TC2 y DET4TCR2 dan ±25 o ±50 V con 4.5, 0.45 o 0.045 mA, con 0.01 Ω de resolución y exactitud de ±(2 % + 3 dígitos) en los modos de 2, 3 y 4 puntas, y declaran la norma EN 61557 partes 1 y 5 (resistencia a tierra), no la parte 4 (continuidad con 200 mA). En el modo de dos pinzas su manual no documenta el voltaje ni la corriente de prueba. Otros modelos revisados van de unos 2 mA (Kyoritsu KEW 4105A) a unos 80 mA (KEW 4106, con 0.001 Ω de resolución).
Óhmetro de baja resistencia: la literatura de fabricantes cita 4 a 24 V y al menos 200 mA para IEC 61557-4. Un modelo de Chauvin Arnoux (C.A 6011) usa 200 mA solo en el rango de 0.00 a 2.00 Ω y 20 mA de 2 a 20 Ω. Algunos añaden modos de 15 mA (Megger) o 7 mA (Metrel).
Micro-óhmetro de 10 A: Megger DLRO10 y Chauvin Arnoux C.A 6255 miden a cuatro hilos. El DLRO10 limita la potencia a 250 mW para no calentar la muestra. Una prueba de 10 A sigue siendo mucho más ligera que la de tipo de laboratorio, de 2.5 veces la protección durante 2 minutos. No encontramos una norma fotovoltaica que pida 10 A o 25 A.
Multímetro: en la escala de ohms da menos de 1 mA. El timbre suena por debajo de decenas de ohms: el Fluke 117 suena abajo de 20 Ω y se apaga arriba de 250 Ω, y el Amprobe DM73C ronda los 35 Ω. Un timbre no distingue 0.03 Ω de 20 Ω.
Referencia de laboratorio: un informe de un laboratorio de UL India midió de 5 a 35 mΩ en el camino de tierra de equipos de módulos sanos con 37.5 A, que es 2.5 veces una protección de 15 A.
Ejemplos de herrajes reales (no es una recomendación)
Datos de manuales de EE. UU. de 2006 a 2018, que no se probaron aquí. Los nombres son referencia. Lee el instructivo actual de la pieza que vas a instalar.
Zapata ILSCO GBL-4DBT: cobre estañado, de 4 a 14 AWG, tornillo n.º 10, UL 467, apta para entierro directo. Un artículo de Wiles de 2004 la propone con un tornillo n.º 10-32 que corta su propia rosca para módulos sin herraje de tierra, y advierte que ignorar el instructivo del fabricante se hace bajo la propia responsabilidad.
Rondana WEEB (Burndy): cara plana de 3.00 a 8.50 mm y al menos 1.50 mm de espesor. Las instrucciones de 2018 son solo para el sistema TEGRA de TRA-MAGE. El tornillo de la zapata pasó de 7 lb-pie (2006) a 5 lb-pie (2018). El puente WEEB-BNDJMP8.0 se usa con 6 AWG.
Unirac: marca como de un solo uso (Single Use Only) la rondana de la zapata WEEBLug y la rondana con dientes de la zapata ILSCO. Pone una junta térmica cada 40 pies con dos zapatas GBL-4DBT y cobre sólido. Torque de la terminal de la zapata ILSCO: 35 lb-pulg en 4 a 6 AWG, 25 en 8 AWG y 20 en 10 a 14 AWG. El tornillo de montaje de esa zapata, 5 lb-pie. La abrazadera final, 3 lb-pie.
IronRidge: una zapata de tierra por fila en montaje a ras o inclinado, y una por arreglo en piso. Junta cada 100 pies. El empalme Classic necesita una cinta de tierra por junta y el BOSS no, porque trae dientes integrados. Los puentes de 8 pulgadas entre filas se cambian por nuevos al reinstalar, y la pinza UFO debe moverse al menos 1/16 de pulgada al reinstalar. La CAMO no es compatible con módulos de Canadian Solar. En su lista de microinversores aparecen QS1 y YC600, no el DS3 de APsystems.
Módulos: LONGi permite unir por hoyos de montaje sin ocupar con una rondana de dientes. Trina dice que los hoyos de instalación sin usar sirven para el cable de 4 mm² entre hoyos de tierra adyacentes. Los tres fabricantes revisados (con Canadian Solar) prohíben perforar hoyos nuevos. Canadian Solar pide la copa de la rondana con el lado cóncavo hacia arriba, para evitar la corrosión galvánica.
Palabras clave
Anodizado
Capa de óxido que se le forma al aluminio a propósito para protegerlo. Es dura y casi no deja pasar la corriente.
Lo que te llevas
Apretar no es unir. La unión son los puntos donde un diente toca metal desnudo.
Un óhmetro de 200 mA dice que hay camino, no que quede margen con cientos de amperes.
Las uniones suman. Cada una que pasa la prueba gasta del presupuesto con que el interruptor abre al instante.
Entender
Neutro y tierra: dónde se unen y por qué una sola vez
En la pestaña Las uniones viste que cada unión suma ohms al camino de la falla. Aquí ves la unión que cierra ese camino con la fuente: dónde va el puente de unión principal, y qué pasa si falta o si hay dos.
Al terminar sabrás
Dónde va el puente de unión principal y qué pasa en una falla si falta.
Qué es una corriente indeseable y cuánta se va por la tierra de equipos con una segunda unión.
Cómo encontrarla con una pinza de corriente de fuga y cuál unión sobra.
Qué pasa si el neutro hace de tierra de equipos, o al revés: por qué funciona hoy y falla el día que ese conductor se suelta.
El neutro lleva la corriente de la carga, a propósito. El conductor de puesta a tierra de equipos (tierra de equipos) solo debe llevar corriente en una falla. Se tocan en un solo lugar, el equipo de acometida, por el puente de unión principal (NOM-001-SEDE-2012, 250-24(b)). Mueve el puente y mira qué pasa en una falla y en un día normal.
Mueve el puente
Mira qué pasa si…o toca en el dibujo el puente o el espacio entre las dos barras de la caja del techo.
Dónde está el puente
Situación
Más ajustes
Calibre del neutro (la tierra de equipos es de 10 AWG)
En una falla, la corriente de la carga y el neutro suelto no cuentan. Vuelve a «Un día normal» para usarlos.
Pinza de fuga
Corriente indeseable es la que circula en un día normal por la tierra de equipos, la tubería, los soportes o los marcos, que deberían llevar corriente solo en una falla (NOM-001-SEDE-2012, 250-6). No lo son los miliamperes de fuga de un inversor sin transformador ni la corriente de falla mientras el interruptor abre (250-6(c)). La NOM no fija un límite en amperes.
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Puntos naranjas: corriente en un tramo que debería llevar solo fuga.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Caja del techo: un tablero, una caja de conexiones o el inversor.
Modelo simplificado con valores de ejemplo: 127 V, 30 m de 10 AWG, interruptor de 20 A, servicio de 25 Ω y neutro de CFE de 2 Ω.
¿Qué simplifica este modelo?
Son resistencias puras, sin inductancia, en 127 V monofásico. En un sistema 220Y/127 V el neutro lleva solo el desbalance, y la corriente indeseable sería una parte de eso. La carga es una corriente que sale del extremo del techo y regresa al servicio. Con un inversor que exporta, la corriente del neutro va al revés y el reparto entre neutro y tierra de equipos es el mismo.
Sin puente, el modelo supone que el neutro y la tierra de equipos solo comparten el suelo. En una instalación real, el conductor del electrodo (250-24(d)) o una tubería metálica pueden cerrar un enlace de metal, que tampoco es un camino de falla aceptable. El suelo es un solo punto, sin la pendiente de voltaje alrededor de una varilla, y no se calcula la corriente por el cuerpo de una persona. Los 42 V del marco son la caída en la tierra de equipos mientras circula la falla; contra el suelo son al menos eso.
Son supuestos del modelo: la fuente de 0.10 Ω (la real se mide con un instrumento de impedancia de lazo), el disparo al instante en 200 A, que son 10 veces el interruptor de 20 A (la NOM no lo fija), y 0.1 mΩ en cada unión. La fuga de 13 mA es de ejemplo, de 5 kWp con módulos mojados, y cambia con el inversor. Con una sola unión, 127 V entre 0.297 Ω dan 428 A. Sin puente, 127 V entre 27.3 Ω dan 4.7 A, y el marco queda a 117 V respecto al suelo.
El reparto real sigue la impedancia y cambia con la ruta del cable, con tubería de acero o con rieles en paralelo. Los 50 % de la figura salen de dos cables iguales de 10 AWG. La figura dice que hay corriente indeseable cuando la tierra de equipos lleva más que la fuga de ejemplo. Es una regla del dibujo, la NOM no fija amperes. Con un neutro suelto en la caja del techo y sin segunda unión, la carga no tiene retorno y se apaga.
Así se ve el puente
Tornillo verde
Une la barra del neutro con la caja. Si el puente es solo un tornillo, lleva acabado verde visible (250-28(b)). En un tablero secundario no se instala.
Barra o tira
Una tira de cobre atornillada de la barra del neutro a la barra de tierras (250-28(a)). Las demás uniones están en la pestaña Las uniones.
Conductor
Un cable de cobre entre las dos barras. Su calibre sale de la Tabla 250-66, en la pestaña Calibres.
Dónde se une y dónde no
1Una vez, en el equipo de acometida
Un puente de unión principal, sin empalmes y dentro de su envolvente, une el neutro con la tierra de equipos y con la envolvente.
El lazo de falla que cierra está en la pestaña Para qué sirve.
2No se repite del lado carga
Después del equipo de acometida, el neutro no se une a la tierra de equipos ni a las partes metálicas, ni se pone a tierra otra vez. Un tablero secundario común no es excepción.
Los sistemas derivados separados (250-30), las instalaciones hechas con ediciones anteriores de la NOM (250-32(b)(1), Excepción) y 250-142(b), Excepciones 1 a 4. Lo que no está en la lista no se hace.
Antes de abrir una conexión de puesta a tierra: instalación desenergizada; comprueba con una pinza de corriente de fuga que el conductor no lleva corriente y, con un detector de voltaje de dos polos, que no hay voltaje entre los extremos que vas a separar. Si lleva corriente, no lo abras. La regla completa está en la pestaña Con estacas.
Busca la segunda unión, sin abrir nada. Puede ser un tornillo verde o una tira en un tablero secundario, una barra de neutro unida a la caja, o una unión entre el neutro y la tierra de equipos en una caja o en el inversor.
Desenergiza y bloquea todas las fuentes que alimentan ese tablero. Con carga, la unión de más sí lleva corriente. Por eso primero se desenergiza y se bloquea, con candado y etiqueta (NOM-029-STPS-2011, confirma la edición), la c.a. (interruptor principal y cualquier generador), la c.c. (abre el seccionador; con luz, los módulos siguen dando voltaje, así que no toques los cables de las cadenas) y las baterías o el respaldo (su interruptor o fusible de c.c.). Lo que está antes del interruptor principal de la acometida es de CFE: no lo abras ni retires el medidor. Después se comprueba con la pinza y el detector, como dice la regla. Con una fuente alterna energizada, quitar una unión deja riesgo de descarga (702-7(b)). Si la pinza sigue marcando amperes, no la abras.
Confirma que ese tablero no es el equipo de acometida y que existe una unión aguas arriba. Sin ella, la falla no tendría por dónde regresar (250-6(b) y 250-4(a)(5)).
Con el paso 2 cumplido, quita la de más; nunca la del equipo de acometida. La NOM permite desconectar una o más conexiones, pero no todas (250-6(b)(1)).
Es criterio de ingeniería: no se encontró un procedimiento publicado por la NOM ni por un fabricante, y cada paso se apoya en 250-6(b) y 250-4(a)(5). Con baterías, un inversor híbrido o respaldo, el dibujo cambia. Lo ves en la pestaña Baterías y sin red.
Dónde está en una acometida de CFE
Los planos de CFE DCMBT100, DCMBT200 y DCMBT300 (revisión del 8 de enero de 2013, la más reciente que se encontró) muestran una base de medidor y, después de ella, un interruptor a no más de 5.00 m (NOM-001-SEDE-2012, 230-70(a)(1)). La varilla es de 2.44 m por 16 mm, con una meta de 25 Ω. Hasta 25 kW el conductor a la varilla es del calibre de los de carga. Hasta 15 kW es de 8 AWG, igual al mínimo de la Tabla 250-66. De 16 a 25 kW es de 4 AWG, más grueso que la tabla. De 26 a 50 kW coincide con ella.
Lo que esos planos no muestran. No dibujan el puente de unión principal ni un tornillo de unión, y no rotulan la terminal donde termina el conductor a la varilla. Leído en el dibujo, ese conductor sale de la terminal del neutro de la base. Tampoco dicen si CFE exige o prohíbe el puente en el interruptor.
Lo que dice la NOM. Una base de medidor sola no es equipo de acometida (230-66). Un medidor con interruptor principal en el mismo equipo sí lo es y lleva el puente. En los planos de CFE, con base e interruptor separados, el primer interruptor después de la base hace de equipo de acometida; esa es una lectura nuestra, a partir del texto de la NOM y de los dibujos. Para el conductor del electrodo, 250-24(a)(1) permite conectarlo en cualquier punto accesible hasta la barra del neutro del equipo de acometida, así que un conductor a la varilla que sale de la base no contradice un puente dentro del interruptor.
Si tienes dudas con una instalación, la unidad de verificación y CFE tienen la última palabra.
Calibre del puente de unión principal
El puente se dimensiona como el conductor del electrodo: con la Tabla 250-66 y el conductor de fase más grande de la acometida (250-28(d)(1)). No se usa la Tabla 250-122, que es para los puentes de unión de equipos del lado carga (250-102(d)). El cálculo completo está en la pestaña Calibres. Ejemplos en cobre:
Fase de la acometida
Puente de unión
6 AWG o 2 AWG
8 AWG
1/0 AWG
6 AWG
3/0 AWG
4 AWG
250 kcmil
2 AWG
500 kcmil
1/0 AWG
Arriba de 1100 kcmil de cobre, el puente no es menor al 12.5 % del área del conductor de fase más grande. El límite de 6 AWG de 250-66(a) es para el conductor que llega a una varilla, no para el puente. El neutro que llega al equipo de acometida tampoco baja de lo que da esa tabla (250-24(c)(1)).
El conductor del electrodo se conecta al neutro en cualquier punto accesible desde el lado carga de la acometida, hasta la barra del neutro del equipo de acometida.
Con un transformador fuera del edificio, hace falta al menos una conexión más del neutro al electrodo, en el transformador o en otro punto exterior. Ahí entran los 2 Ω del neutro de CFE de la figura.
No se conecta un conductor puesto a tierra a las partes metálicas del equipo ni al conductor de puesta a tierra de equipos, ni se pone a tierra otra vez del lado carga del medio de desconexión de acometida, salvo que el Artículo 250 lo permita.
De cobre u otro material resistente a la corrosión. Puede ser conductor, barra, tornillo o similar. Si es solo un tornillo, con acabado verde visible. Tamaño según la Tabla 250-66.
Los equipos y el alambrado se instalan de modo que formen un circuito de baja impedancia para la corriente de falla. El suelo no se debe considerar una trayectoria efectiva.
(a) La puesta a tierra se instala de modo que se impida una corriente indeseable. (b) Si las conexiones múltiples la causan, se permite desconectar una o más, pero no todas; cambiar su ubicación; interrumpir el camino que la causa; u otra acción correctiva aprobada, siempre que se cumpla 250-4(a)(5). (c) Las corrientes temporales de una falla no cuentan como indeseables. (d) El ruido en equipo electrónico tampoco. No hay un límite en amperes.
Del lado carga no se usa el neutro para poner a tierra equipos, salvo 250-30(a)(1), la Excepción de 250-32(b) y las Excepciones 1 a 4: estufas, hornos y secadoras existentes; envolventes de medidores junto al desconectador, con tres condiciones; sistemas de corriente continua (250-164); y calderas de electrodo de más de 600 V.
Un sistema derivado separado, por ejemplo un transformador, lleva su propio puente de unión del sistema. Un generador o inversor que opera como su propio sistema, con el neutro sin unir sólidamente al de acometida, cuenta como derivado separado. Un inversor interactivo con la red, o un generador cuyo neutro sigue unido al de acometida, no (Nota 1).
En un edificio separado, la tierra de equipos va con la alimentación y ningún neutro ya instalado se conecta a ella ni a los electrodos. La Excepción cubre instalaciones hechas con ediciones anteriores, con tres condiciones. Un arreglo en una estructura separada es otro caso: 250-32 y 690-47.
Un inversor interactivo se conecta del lado carga con un interruptor dedicado, y se pone a tierra según el Artículo 250. La NOM no pide un puente nuevo en ese tablero; es una inferencia, porque no lo menciona.
Dónde poner la pinza y cuándo medir
Medir en vivo es trabajo para personal calificado, con el equipo de protección para riesgo eléctrico que pida su procedimiento (NOM-029-STPS-2011, confirma la edición). Abraza conductores aislados; si la tierra de equipos va desnuda, cuida que ni la pinza ni tus manos toquen barras ni terminales energizados.
Mide en vivo y con la carga encendida. Una pinza de corriente de fuga trabaja con el circuito energizado.
Empieza sobre la tierra de equipos de un solo circuito. Miliamperes es normal con inversores sin transformador. Amperes es una señal de alarma (250-6).
Para ver cuánto se va por otros caminos, abraza juntos la fase y el neutro del circuito. La pinza suma sus corrientes y marca lo que no regresa por ellos.
Con una tubería de acero en paralelo, parte de la corriente desviada viaja por el tubo y una pinza sobre el cable verde no la ve. El reparto real depende de la ruta.
A mediodía, si el inversor cubre la carga, la corriente neta del tablero puede ser casi cero y la segunda unión no se nota. Es una inferencia del modelo. Mide cuando la carga está encendida y el inversor no la cubre por completo.
Un multímetro da una pista rápida. Con carga, entre neutro y tierra de equipos hay unos 2 V o poco menos en un circuito de 120 V (según una nota de aplicación de un fabricante de instrumentos). Si marca 0 V con carga, busca una unión entre el neutro y la tierra de equipos. En la figura, con 10 A hay 0.98 V, y 0 V con dos uniones.
Con más de 2 A en el conductor, no midas resistencia con pinzas sin estacas. El instrumento de ejemplo de la pestaña Sin estacas lo avisa arriba de 2 A.
Un instrumento de impedancia de lazo opcional da cerca de 0.30 Ω con puente y unos 27 Ω sin él. No detecta una segunda unión. Es un cálculo del ejemplo, no una prueba exigida por la NOM.
Qué instrumento usar para cada pregunta está en la pestaña Equipos de medición. Cómo entra la corriente de fuga en una rutina de revisión, en la pestaña Norma y rutina.
Por qué importa, aunque nada dispare
Calor y arcos en las conexiones flojas por las que pasa la corriente de más, y riesgo de descarga.
Disparos molestos de dispositivos de falla a tierra (cómo vigila el inversor la corriente a tierra está en la pestaña Falla a tierra), porque la parte que regresa por la tierra de equipos se salta al dispositivo que está antes de la unión. Con un interruptor diferencial de 30 mA, 5 A de desbalance son unas 167 veces su umbral. Solo vale para un diferencial colocado antes de la unión de más.
Campos magnéticos que pueden afectar equipo electrónico sensible. La evidencia es limitada y la guía no hace afirmaciones de salud.
Fuente: nota técnica de EC&M (M. Holt, 2013), sobre la NEC 2011. Es referencia, no texto de la NOM.
Lo que la NOM no resuelve
Estas preguntas siguen abiertas. Las decide el responsable del proyecto junto con la unidad de verificación; la guía no inventa la respuesta.
Fuente fotovoltaica del lado línea. La NOM-001-SEDE-2012 permite conectar una fuente del lado fuente del desconectador de la acometida (705-12(a) y 230-82(6)), pero no dice si ese desconectador necesita su propio puente de unión entre el neutro y la tierra de equipos, su barra de neutro o una conexión al electrodo. La NEC 2020 (250.25) lo contesta para Estados Unidos, y no es la NOM.
CFE. No se encontró texto de CFE que exija o prohíba el puente en el interruptor, ni se verificó si hay planos más nuevos que los de 2013.
Corriente normal en el conductor del electrodo. Con un neutro multiaterrizado, parte de la corriente de carga usa legítimamente el suelo. No hay una cifra con fuente, así que la guía no da un umbral en amperes para ese conductor.
Transformador del cliente. Si el secundario de un transformador de media a baja tensión es servicio (250-24) o sistema derivado separado (250-30) depende de dónde CFE ponga el punto de acometida y de la unidad de verificación.
Edición de la norma. Se cita la NOM-001-SEDE-2012 (DOF 29-nov-2012). Antes de citar en un reporte, confirma en el DOF la edición que aplica.
Ejemplos de equipos reales
Son ejemplos de lo que se encontró en las fuentes, no una recomendación. La etiqueta y las instrucciones del producto exacto mandan, incluido el apriete.
Pinzas de corriente de fuga
Fluke 368, Kyoritsu KEW 2433R y Hioki CM4003 se especifican para corriente alterna. Gossen Metrawatt Metraclip 64 lee también corriente continua (100 y 1000 mA) y alterna (100 y 1000 mA y 10 A). Un fabricante de instrumentos, Fluke, indica que una pinza de fuga debería poder medir menos de 0.1 mA, y es también la fuente de la nota sobre el voltaje de neutro a tierra de equipos y sobre abrazar juntos la fase y el neutro. La pinza de corriente del Megger DET4TCR2 mide de 0.5 mA a 19.9 A, y su manual no permite la prueba sin estacas arriba de 2 A.
Centros de carga e interruptores
Square D (Schneider): el centro de carga para acometida trae un tornillo verde de unión del neutro que se instala cuando se usa como entrada de servicio. En un tablero secundario ese tornillo no se instala, y la barra principal del neutro no se corta ni se separa. Sus interruptores de seguridad piden instalar el tornillo de unión de la caja solo si se usan como equipo de acometida. Eaton CH y BR: el tornillo verde sin rosca se quita por completo y se desecha cuando no se requiere la unión. Siemens: el kit de neutro incluye el tornillo cuando la unión es necesaria.
Marcas de UL en tableros
Un tablero adecuado como equipo de acometida lo dice en su marcado, y su fabricante da el medio para unir el neutro con la envolvente. Los que traen el neutro unido de fábrica llevan el marcado «Suitable only for use as service equipment». Cuando el tablero no se usa como equipo de acometida, el medio de unión no se instala.
Palabras clave
¿Qué pasa si el neutro hace de tierra de equipos, o al revés?
Arriba, en esta pestaña, viste dónde se unen el neutro y la tierra de equipos. Aquí, qué pasa cuando uno hace el trabajo del otro.
Un conductor con dos trabajos funciona mientras está entero. Cuando se suelta, el metal que dependía de él queda con voltaje, y el interruptor, que solo lee amperes, no lo nota.
Hay dos formas del error. Una usa el neutro como conductor de puesta a tierra de equipos (tierra de equipos). La otra usa la tierra de equipos como neutro.
Un conductor, dos trabajos
Antes de probar, adivina. Usas el neutro como tierra de equipos y se suelta por completo. ¿Cuántos volts hay en el marco si lo tocas?
Mira qué pasa si…
Toca el círculo punteado para soltar o reconectar el conductor, y a la persona para quitar o poner el contacto.
Voltaje del marco
Pinza de fuga
El interruptor de 20 A veAntes de tu último cambio
Lo que ve el interruptor
Escala logarítmica, de 0.1 a 1000 A.
Lo que pasa por quien toca
Escala logarítmica, de 0.1 a 1000 mA. Umbrales de IEC TS 60479-1, ed. 4.1. La posición exacta de las curvas tiene confianza media.
Quién queda expuesto
Cableado del circuito
Qué ocurre
Más ajustes
500 Ω es un valor que usan algunas empresas, y 2500 Ω viene de una norma española antigua. Ambos son supuestos, no medidas. La carga llega a 19 A para que la pinza de ejemplo la lea completa.
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Puntos naranjas: corriente en un camino que no debería llevarla.
Trazo naranja grueso: neutro unido al marco, el error de este cableado.
Contorno rojo: metal con voltaje respecto al suelo. Más fuerte, más voltaje.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
El circuito es el de ejemplo de la guía: 127 V, 30 m de 10 AWG (0.0984 Ω por conductor) y un interruptor de 20 A. La fuente tiene 0.10 Ω (supuesto). La carga es una resistencia pura de 12.7 Ω, que a 127 V toma 10 A, y no se calcula la caída del cable, que es de 1.5 %. Todo son resistencias en c.a., sin inductancia.
La falla de 428 A sale de 127 V ÷ (0.10 + 2 × 0.0984 Ω) y es la del cableado correcto de la pestaña Para qué sirve. El interruptor abre al instante desde 200 A, que es 10 veces sus 20 A (supuesto; la NOM no fija ese valor). La fuga de 13 mA es el ejemplo de la pestaña Los conductores.
El cuerpo es una sola resistencia de mano a pie, de 1000 Ω (supuesto), sin tiempo de exposición y sin un voltaje que se considere seguro. El suelo donde se para la persona se toma unido a la barra de tierras, a 0 V (supuesto). Con los 27 Ω de la varilla del servicio y del neutro de CFE, la persona recibiría 122 mA y no 125 mA.
«Se suelta» quiere decir abierto del todo. Una unión a medias se calienta, y eso está en «Calor y otros daños». El marco no toca otro metal unido a la barra de tierras: un conduit o una estructura en paralelo se llevaría una parte de la corriente, y la pinza leería solo su parte. El rango de 19.9 A de la pinza es el de un instrumento de ejemplo; el tuyo varía. Se modela una falla a la vez. Los interruptores de circuito por falla a tierra y el monitor del inversor no se modelan.
Con el neutro como tierra de equipos hay cerca de 1 V en el marco un día normal, y una fase que lo toque da 428 A (fuente de 0.10 Ω, supuesto), igual que en el cableado correcto: pasa la prueba de falla. Cuando el neutro se suelta, el marco sube a unos 125 V y por quien lo toca pasan 125 mA (cuerpo de 1000 Ω, supuesto). El interruptor ve 0.125 A, 160 veces menos que sus 20 A.
Con la tierra de equipos como neutro, la carga regresa todo el día por la tierra de equipos, el riel y los marcos. Es corriente indeseable: la pinza lee amperes donde debería leer miliamperes. Esa lectura es la razón de una regla de esta guía.
La regla de la guía y su razón
Antes de abrir una conexión de puesta a tierra: instalación desenergizada; comprueba con una pinza de corriente de fuga que el conductor no lleva corriente y, con un detector de voltaje de dos polos, que no hay voltaje entre los extremos que vas a separar. Si lleva corriente, no lo abras.
Si la pinza lee amperes en un conductor de puesta a tierra, ese conductor lleva la carga. Abrirlo te pone en serie con ella: por ti pasarían unos 125 mA (supuesto: cuerpo de 1000 Ω). Regla completa: pestaña Con estacas.
Cómo explicárselo al cliente
La carga necesita un cable de ida y otro de vuelta. La tierra de equipos es un tercer cable que espera una falla. Si el de vuelta también hace de tierra de equipos y se suelta, el metal queda con voltaje y el interruptor no se entera.
Dónde aparece en obra solar y qué hacer en su lugar
Dónde aparece en obra solar
Una casa vieja con contactos que unen el neutro con la tierra de equipos. Un puente entre las dos terminales simula una tierra de equipos que no existe.
Un tablero secundario con una sola barra para neutros y tierras de equipos. La NOM-001-SEDE-2012, 408-40 y 408-41, pide barras separadas.
Un accesorio que pide neutro en un circuito de dos fases y tierra de equipos. Si su terminal N va a la tierra de equipos, ahí regresa su corriente.
Un inversor con la terminal N en la barra de tierras, porque no se tendió neutro. Unos modelos trabajan sin neutro y otros lo exigen: decide el manual del modelo exacto (ver «Lo que dicen los manuales»).
En vez de eso
Artículos de la NOM-001-SEDE-2012.
Con el circuito desenergizado, tiende el conductor que falta en la misma canalización o cable que los del circuito (300-3(b)).
Separa las barras: neutros en una, tierras de equipos en otra. El puente de unión principal va solo en el equipo de acometida (250-24(b)). Después de él, 250-142(b) no deja usar el neutro para poner a tierra el marco, salvo los casos cerrados que enumera la norma. Esto lo hace personal calificado con todas las fuentes desenergizadas y bloqueadas. Antes de quitar un tornillo o puente de unión, aplica la regla de la pestaña Con estacas y comprueba que ese tablero no es el equipo de acometida y que hay una unión aguas arriba. Nunca cortes la barra de neutros principal.
En un contacto existente sin tierra de equipos, lo permitido está en 406-4(d) y 250-130(c) («La norma, artículo por artículo»). El neutro del contacto no cuenta.
Identifica por color. Por regla general, neutro blanco o gris claro (200-6 y 200-7) y tierra de equipos verde, verde con amarillo o desnuda (250-119). En instalaciones viejas el gris pudo usarse en fases: confirma con voltímetro, no por el color.
Cómo se descubre
Cómo se conecta cada tipo de instrumento está en la pestaña Equipos de medición. Aquí, solo lo que ve cada uno de este error.
Pinza de corriente de fuga, primero. Con el circuito cargado, abraza solo la tierra de equipos. Miliamperes es normal. Amperes es corriente indeseable (NOM-001-SEDE-2012, 250-6) y quiere decir que ese conductor lleva carga. Si la tierra de equipos comparte el regreso con un conduit o una estructura, la pinza lee solo su parte: una lectura pequeña no prueba que todo esté bien. Revisa si tu pinza es de c.a. o de c.a. y c.c., y cuál es su rango.
Probador de contactos de tres luces. Marca «correcto» aunque el neutro esté puenteado a la tierra de equipos, porque no tiene referencia al potencial del suelo. El empaque de uno advierte que tampoco avisa si neutro y tierra de equipos tienen voltaje a la vez.
Instrumento de impedancia de lazo para contactos. Puede reconocer un contacto con puente entre neutro y tierra de equipos, que algunos marcan como «tierra falsa». No dice la polaridad, y un cable largo puede confundirlo. El dato viene de una sola fuente, de EE. UU.
Multímetro: voltaje de neutro a tierra de equipos con carga. Con el circuito cargado, un neutro largo da de medio volt a unos volts. Cerca de 0 V es una pista de que hay un puente, no una prueba. La referencia más confiable es un voltímetro contra un punto de referencia conocido, como la barra de tierras del tablero.
Megóhmetro, solo con todo bloqueado. Método de campo sin norma ni manual que lo prescriba. Con todas las fuentes desenergizadas y bloqueadas (red, c.c., baterías y cualquier fuente alterna), comprueba con un detector de voltaje de dos polos que no hay voltaje entre los extremos que vas a separar (regla completa: pestaña Con estacas) y levanta el neutro del alimentador del tablero secundario. Su barra de neutros no debe tener continuidad con la de tierras. Una prueba de aislamiento descubre lo que un zumbador de continuidad esconde. Antes desconecta electrónicos, inversores y supresores. Nunca levantes el puente de unión principal ni cortes la barra de neutros principal.
El monitor de corriente residual del inversor solo ve la corriente que pasa por sus propias terminales de c.a. No esperes que descubra este error. Las alarmas de aislamiento y de fuga están en la pestaña Falla a tierra.
Lo que dicen los manuales
Es lo que dicen los documentos que se revisaron, con su fuente. El manual del modelo exacto, en su versión vigente, decide. Esta guía no lo sustituye.
APsystems ECU-C. Su guía de instalación rápida V4.0 (19-oct-2023) pide en monofásico L1, N y PE. También permite alimentarlo por su entrada de c.c. con un cable de 16 V, así que la falta de neutro de c.a. no obliga a conectar N a ningún lado.
APsystems QT2. Su manual (Rev. 2.4, 10-feb-2025), 4.3.7, dice que el neutro no es obligatorio en la conexión a la red. En 4.3.2 da sus colores (L1 café, L2 negro, L3 gris, N azul, PE verde con amarillo) y advierte que un cableado equivocado puede dañar los microinversores sin cobertura de garantía.
Enphase. Su nota técnica de 2018 (13-dic-2018) dice que el sistema del techo no necesita neutro y que el IQ Envoy se alambra con dos líneas y neutro. La ficha de 2023 del IQ Gateway dice «Three-wire» y no aclara si pide neutro en 127/220Y V. Queda abierto: revisa el manual vigente del modelo.
Solis. Su nota de aplicación de EE. UU. (modificada el 9-jun-2022) dice que sus inversores de cadena de EE. UU. no requieren neutro de c.a.: circuitos 2+1 (L1, L2 y PE) y 3+1 (L1, L2, L3 y PE). Eso cubre los modelos de 240 V de fase partida. Los monofásicos de tipo europeo (S6-GR1P(2.5-6)K-S, manual 4.3.2) piden el neutro en la terminal N. La nota técnica del híbrido S6 (fechada 11/03/2023) advierte que sin neutro los voltajes de fase a neutro se desbalancean (ejemplo: 30 V y 210 V) y que fuera de su figura 1 se pierde la garantía.
SMA Sunny Tripower US. Su manual dice que el neutro de la salida de c.a. no está unido a tierra dentro del producto, y que al conectarlo a una red sin conductor neutro, N y PE de la terminal de c.a. deben puentearse. Es una instrucción del fabricante para ese caso, un puente en la terminal. No autoriza otro puente en el sistema.
GoodWe ET y Growatt SPH, híbridos. En el GoodWe ET (manual 340-00446-01, versión 1.0, 24-sep-2020, p. 18), neutro y PE del lado de respaldo se unen con un relevador interno en modo de respaldo, y ese relevador está abierto con la red. La etiqueta de la terminal pide no conectarla si el neutro y el PE ya están unidos. El Growatt SPH tiene un relevador N-PE cerrado fuera de red y abierto en los demás modos. Un puente externo en el lado de respaldo sería una segunda unión.
Vigilancia de N y PE. El Growatt MIN 3000-11400TL-XH-US marca el error 303, «PE abnormal», cuando el voltaje entre neutro y PE pasa de 30 V. En el GoodWe ES ese voltaje normalmente es menor de 10 V. Son alarmas de la falla contraria. Ningún documento revisado liga una segunda unión con esas alarmas.
Growatt, GoodWe y APsystems no dicen con esas palabras que el neutro no está unido a la tierra de equipos dentro del inversor. Sus terminales L, N y PE separadas y su vigilancia de N y PE lo hacen suponer, pero el manual de tu modelo es lo que cuenta.
No se conecta un conductor puesto a tierra a partes metálicas ni a la tierra de equipos del lado carga del medio de desconexión de acometida, salvo lo que el propio artículo permite.
Del lado carga, el neutro no pone a tierra el marco. Excepto lo que permiten 250-30(a)(1) (sistema derivado separado) y la Excepción de 250-32(b) (instalaciones existentes en edificios separados), hay cuatro excepciones: estufas y secadoras de instalaciones existentes (250-140), envolventes de medidores junto al desconectador con tres condiciones, sistemas de c.c. (250-164) y calderas de electrodo de más de 600 V. Ninguna de las cuatro cubre un contacto de uso general ni una caja de empalmes del techo.
110-7
La instalación terminada no tiene conexiones a tierra diferentes de las que la NOM exige o permite.
La puesta a tierra se instala para impedir la corriente indeseable. La NOM no da un valor en amperes. Las corrientes de falla no cuentan como indeseables.
La tierra de equipos va por los métodos de 250-118, junto con los conductores del circuito (300-3(b)). La estructura metálica de un edificio no sirve de tierra de equipos para equipo de c.a. Un riel unido a una tierra de equipos sí puede formar parte de la unión de los módulos, pero no la sustituye ni lleva retorno.
La tierra de equipos se dimensiona para una falla, no para carga continua. En los renglones de 60 A y mayores, el interruptor es de 1.7 a 3.5 veces la ampacidad de ese cobre: 60 A con 10 AWG da 1.7, 100 A con 8 AWG da 2.0, 200 A con 6 AWG da 3.1 y 400 A con 2 AWG da 3.5 (ampacidad a 75 °C, Tabla 310-15(b)(16)). En 15 A (14 AWG) y 20 A (12 AWG), el cobre es del mismo orden que el interruptor. Usa la tabla de la NOM, no una del NEC.
La tierra de equipos no va a la barra de neutros, salvo que esa barra esté identificada para ello y donde el Artículo 250 permita unirlas. Cada neutro termina en una terminal individual.
En un contacto existente sin tierra de equipos, 406-4(d) permite uno sin terminal de tierra, o uno con protección contra falla a tierra marcado «sin puesta a tierra del equipo». 250-130(c) permite llevar su tierra de equipos a los puntos que enumera, como la barra de tierras del tablero de origen. El neutro del propio contacto no es uno de ellos.
Por regla general, blanco o gris claro es del conductor puesto a tierra, y verde, o verde con amarillo, es de la tierra de equipos. 200-7(c) permite blanco o gris en conductores no puestos a tierra en casos que enumera, y su NOTA recuerda que en instalaciones viejas el gris se usó en fases. Los conductores de 4 AWG o mayores pueden identificarse con una marca blanca o gris en sus extremos (200-6(b)(4)).
Esta tabla resume los artículos de la NOM-001-SEDE-2012 (DOF 29-nov-2012) que se revisaron. Antes de citar en un reporte, confirma la edición que te piden.
De dónde salen los números
I = 127 V ÷ (0.10 + 0.0984 + 12.7 + 1000 Ω) = 0.1254 A
Son la fuente (supuesto), un conductor de ida, la carga y el cuerpo. El marco queda a 0.1254 A × 1000 Ω = 125.4 V. Con otro cuerpo de ejemplo cambia la corriente, no el voltaje del marco:
Cuerpo (supuesto)
Corriente
Marco
500 Ω
248 mA
124 V
1000 Ω, el del dibujo
125 mA
125 V
1500 Ω
84 mA
126 V
2000 Ω
63 mA
126 V
2500 Ω
51 mA
126 V
1000 Ω es el valor convencional que citan IEEE 80 y otros textos; algunas empresas usan 500 Ω, y 2500 Ω viene de una norma española antigua (NTP 400). Un artículo de 2012 (Dina y otros) reproduce la Tabla 1 de IEC 60479-1: de mano a mano, a 125 V, 900, 1550 y 2675 Ω para el 5, 50 y 95 % de las personas. Multiplicadas por 0.786, que es derivación de ese artículo y no un valor de la norma, dan de mano a pie 707, 1218 y 2103 Ω, o sea 176, 103 y 60 mA. Aun con la persona de mayor impedancia son unos 60 mA, doce veces los 5 mA de la curva de soltar.
Las marcas de la segunda barra de la figura salen de IEC TS 60479-1, ed. 4 (2005) y 4.1 (2016): percepción desde 0.5 mA; límite de soltar de unos 5 mA en contactos largos, que sube a 200 mA a los 10 ms; fibrilación posible desde unos 40 mA si dura más de 2 s. El texto completo de la norma no se leyó: los valores salen de resúmenes y de artículos que la reproducen, con confianza media en la posición exacta de las curvas. Con un contacto de cerca de 1 s, 125 mA cae en la zona 4 de esa norma, la de paro cardiaco posible; la zona depende de la duración.
La curva de Dalziel que usa IEEE 80 da 0.116 ÷ √t A para 50 kg y 0.157 ÷ √t A para 70 kg, con el 99.5 % de las personas sin fibrilación. A 125.4 mA, el tiempo tolerable es de 0.86 s y de 1.57 s. Por eso 125 mA no es un valor seguro aunque dure un segundo.
Un interruptor de circuito por falla a tierra (GFCI) clase A, de 6 mA, abriría con 125 mA, que es 21 veces su nivel. Solo lo haría si está aguas arriba del punto de la falla y con alimentación, y la NOM-001-SEDE-2012, 210-8, lo exige únicamente en los lugares que enumera. El monitor del inversor, con su límite de 300 mA en inversores de hasta 30 kVA (IEC 62109-2), tampoco vería 10 A de retorno por la tierra de equipos si no pasan por sus terminales.
Calor y otros daños
Calor. Una unión floja con carga continua se calienta: P = I² × R. Con 10 A, una unión de 0.1 Ω disipa 10 W, una de 0.5 Ω disipa 50 W y una de 1 Ω disipa 100 W. Según la página de un fabricante, los conectores de puesta a tierra UL 467 se prueban con una corriente alta de una sola vez y no con carga continua. No se leyó la norma.
Disparos molestos. Si parte de la corriente de neutro regresa por la tierra de equipos, un interruptor con protección de falla a tierra puede abrir sin falla. Quitarlo esconde el defecto en lugar de quitarlo (inferencia de esta guía).
Una analogía. La NOM-001-SEDE-2012, 702-7(b), pide un letrero cuando quitar una conexión de puesta a tierra o de unión en el equipo de la fuente normal interrumpe la conexión del conductor puesto a tierra de la fuente alterna y hay peligro de descarga mientras esa fuente está energizada. No habla de usar la tierra de equipos como neutro. El riesgo es parecido, no es el mismo caso.
Palabras clave
Lo que te llevas
El neutro y la tierra de equipos se tocan en un solo lugar, el puente de unión principal del equipo de acometida (250-24(b)). Sin puente, en este modelo de ejemplo la falla no dispara (4.7 A contra 428 A).
Con dos uniones, dispara, pero cada día parte de la carga regresa por la tierra de equipos; con carga, una pinza de fuga lo encuentra. Quita la unión de más, y nunca la del equipo de acometida.
Que funcione hoy no prueba nada: con un conductor en dos trabajos todo parece normal hasta que se suelta.
Entonces el marco queda casi a 127 V, el interruptor no abre y pasan unos 125 mA (supuesto: cuerpo de 1000 Ω) por quien lo toque.
Antes de abrir una conexión de puesta a tierra, aplica la regla completa de la pestaña Con estacas. Si lleva corriente, no lo abras.
Entender
Cada cable verde sale de su propia tabla
Ya sabes qué hace cada cable verde y dónde se une con el neutro. Falta saber de qué grueso es cada uno, y por qué la tabla es solo el piso.
Al terminar sabrás
Qué tabla da el calibre del conductor de puesta a tierra de equipos y cuál el del conductor del electrodo de puesta a tierra.
Por qué la tabla es un mínimo para un cable corto, y cuánta corriente de falla pierde uno largo o delgado.
Por qué el cable del riel suele ser de 6 AWG y el de la varilla no necesita pasar de 6 AWG.
En AWG, un número menor es un cable más grueso. Qué hace cada cable está en la pestaña Los conductores.
De la etiqueta del interruptor al calibre del cable verde
Mira qué pasa si…
Qué calculas
Más ajustes
Calibre de la fase
Tierra de equipos instalada
Cómo va la tierra de equipos
Corriente con la que entras a la tabla
Son lecturas prudentes. La NOM no define con qué corriente se entra a la tabla en c.c.: 690-45(a) habla de la corriente de cortocircuito del sistema. 690-8(a)(1) suma las cadenas en paralelo y multiplica por 125 %, y la nota de 690-8 da 156 % cuando también se aplica (b)(1).
Curva del interruptor (supuesto)
La curva (B, C o D) es el tipo de disparo del interruptor. Abre al instante desde cierto múltiplo de su corriente: B de 3 a 5 veces, C de 5 a 10, D de 10 a 20.
Corriente de falla
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Escala de cobre: cada círculo guarda la proporción real entre calibres. Los anillos marcan cuál es la fase, la tierra de equipos y el conductor del electrodo.
Regla de la tabla: el triángulo marca el valor con el que entras a la tabla, y la casilla marcada es el renglón que lee.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
Son resistencias puras, sin inductancia, con cobre a 20 °C (0.01724 Ω·mm²/m; en un techo caliente sube cerca de 22 %). La fase y la tierra de equipos tienen el mismo largo, la falla es franca y las uniones no suman resistencia. La corriente real es alterna, y se dibuja en un solo sentido para que se vea el recorrido.
Cuatro números son supuestos del modelo. La fuente de 0.10 Ω (supuesto) es la misma de la pestaña Para qué sirve; la real se mide con un instrumento de impedancia de lazo. La curva del interruptor (supuesto) fija entre cuántas veces su corriente abre al instante, y la de tu interruptor puede ser otra. El puente de unión principal se toma de 0.1 mΩ (supuesto). Y el tiempo que aguanta el cable sale de un cálculo sin pérdida de calor para cable termoplástico, de 75 a 150 °C (supuesto), que da un mínimo de tiempo. Hasta 25 % por encima del umbral supuesto, el modelo no da el veredicto por seguro.
El calibre mínimo de la fase sale de la ampacidad a 75 °C (Tabla 310-15(b)(16)) y de los límites de 240-4(d) para 14, 12 y 10 AWG, y supone terminales marcadas para 75 °C. Un 3 AWG a 100 A solo vale si la zapata del interruptor lo permite. El aumento de la tierra de equipos de 250-122(b) se redondea hacia arriba al calibre comercial, con 0.5 % de tolerancia por los redondeos de la tabla. El texto de la NOM no dice por qué razón se aumenta la fase, y cómo lo aplica una unidad de verificación no está documentado.
El voltaje del marco es el que cae en la tierra de equipos mientras dura la falla. No es una garantía de voltaje de contacto. En c.c., la corriente es n por la corriente de cortocircuito de una cadena (supuesto de ejemplo), y sumar las cadenas es una lectura de 690-45(a), que no define ese término. En el servicio, el caso es un puente de unión principal faltante, con 25 Ω en la varilla y 2 Ω en el neutro de CFE (valores de ejemplo). Un cable métrico cumple si su área es mayor o igual a la de la tabla. Solo se modela cobre.
La casa de ejemplo trae un interruptor de 20 A y 30 m de cable. La Tabla 250-122 pide 12 AWG para 20 A. Aquí la fase va un calibre arriba, en 10 AWG, y la regla de NOM-001-SEDE-2012, 250-122(b), sube la tierra de equipos en la misma proporción: de 3.31 a 5.26 mm², que es 10 AWG. El lazo mide 0.297 Ω y pasan 428 A, los de la pestaña Para qué sirve.
I = 127 V ÷ (Rfuente + Rfase + Rtierra de equipos)
La resistencia de cada cable es R = 0.01724 × largo (m) ÷ área (mm²). Con los mínimos de la tabla (12 AWG las dos) pasan 308 A. A 100 m con 10 AWG pasan 168 A, y el disparo al instante deja de estar asegurado (supuesto). La tabla supone un cable de pocos metros. En un circuito largo la corriente cae, y el cable delgado es el eslabón débil.
En el servicio el cable casi no cuenta. El conductor del electrodo baja de la barra de tierras a la varilla. Con 3/0 AWG, la tabla da 4 AWG para el conductor del electrodo, para el neutro y para el puente de unión principal (pestaña Neutro y tierra). Si el conductor del electrodo llega solo a una varilla, no necesita pasar de 6 AWG (NOM-001-SEDE-2012, 250-66(a)). El neutro y el puente siguen en 4 AWG. Más cobre no baja los ohms: los 25 Ω de la varilla deciden. La NOM no da la razón del tope de 6 AWG. Esa explicación es de este modelo y sale de V ÷ R. De dónde salen esos ohms está en la pestaña Suelo y varilla.
En c.c. la tabla se queda corta como protección. Una cadena no puede dar los cientos de amperes que abren un interruptor, así que la falla se queda (NOM-001-SEDE-2012, 690-45, nota). La detiene la detección de falla a tierra del inversor, que está en la pestaña Falla a tierra.
Cómo explicárselo al cliente
El interruptor decide el calibre del cable verde, no la corriente que lleva. Casi siempre lleva solo miliamperes. Está dimensionado para la corriente de una falla, y mientras más grueso, más rápido abre el interruptor.
El cable desnudo del riel: ¿por qué 6 AWG?
Lo que pide la NOMEn c.a., la tierra de equipos va dentro del mismo cable o canalización que los conductores del circuito (NOM-001-SEDE-2012, 250-134(b)). En c.c. se permite llevarla aparte (250-134(b), Excepción 2). Si es de menos de 6 AWG y va aparte, debe ir en tubería o cable armado (250-120(c); en el arreglo, 690-46). La NOM no fija un calibre para el riel. Un 12 AWG dentro del mismo cable que la fase no cae en esa regla.
Lo que es costumbreCon 6 AWG o más, el cable desnudo sobre el riel no pide tubo, y por eso es la medida que más se ve. La zapata de al menos un fabricante de rieles recibe 6 y 8 AWG (ejemplo abajo). Cómo se une cada pieza está en la pestaña Las uniones, y revisar el marcado de la zapata, en la pestaña Norma y rutina.
Las dos tablas completas
Tabla 250-122, tamaño mínimo de la tierra de equipos. Se entra con el valor del interruptor y se toma el primer renglón de la columna con un valor mayor o igual (la tabla dice «sin exceder de»). Los valores son los de NOM-001-SEDE-2012 (DOF 29-nov-2012), Artículo 250, Segunda Sección-Vespertina. La fila marcada es la del valor de la figura.
Interruptor hasta
Cobre
Aluminio
La tabla de la NOM no trae los renglones de 30 A y 40 A que sí trae la NEC. El resultado es el mismo, 10 AWG. La fila de 400 A sí difiere: la NOM imprime 2 AWG de cobre (33.6 mm²) y la NEC imprime 3 AWG. Esta pestaña usa el valor de la NOM. Antes de imprimirlo en un dictamen, confírmalo con tu unidad de verificación.
Tabla 250-66, conductor del electrodo de puesta a tierra. Se entra con el conductor de entrada más grande de la acometida.
Acometida, cobre
Acometida, aluminio
Electrodo, cobre
Electrodo, aluminio
Notas de la tabla, según el texto de la NOM. Si el conductor llega solo a una varilla, tubería o placa, esa porción no necesita pasar de 6 AWG de cobre (250-66(a)). Si llega solo a un electrodo recubierto de concreto, no necesita pasar de 4 AWG de cobre (250-66(b)). Es un tope hacia arriba: con una acometida de 2 AWG o menor la tabla pide 8 AWG, y ese valor se queda. El neutro y el puente de unión principal siguen la misma tabla como mínimo, y el neutro además lleva la carga desbalanceada.
Protección física del conductor del electrodo (NOM-001-SEDE-2012, 250-64(b)). Uno menor de 6 AWG, como el de 8 AWG que sale con acometidas chicas, va en tubería o cable armado. Uno de 6 AWG puede ir sujeto a la pared, sin cubierta, si no está expuesto a daño físico. Uno de 4 AWG o mayor se protege si está expuesto.
Las dos tablas están en mm². Un cable métrico cumple si su área es mayor o igual a la de la tabla: 6 mm² cubre 10 AWG, 10 mm² cubre 8 AWG, 16 mm² cubre 6 AWG y 25 mm² cubre 4 AWG. Un cable de 2.5 mm² queda por debajo de 12 AWG.
Seis circuitos, seis calibres
Circuito
Entras con
Cable verde
Rama de microinversores
Interruptor de 20 A
12 AWG
Rama de microinversores
Interruptor de 30 A
10 AWG
Cadena de c.c. de 14 A
14 A (con 1.25 son 17.5 A y con 1.56, 21.9 A)
14 AWG (12 y 10 AWG con esas lecturas)
Salida de inversor
Interruptor de 100 A
8 AWG
Salida de inversor
Interruptor de 175 A o 200 A
6 AWG
Servicio de 200 A, con 3/0 AWG
Conductores de la acometida
Conductor del electrodo: 4 AWG, o 6 AWG si llega solo a una varilla. Neutro y puente: 4 AWG
Salen directo de la Tabla 250-122 y la Tabla 250-66, y valen con la fase en el mínimo. Si engruesas la fase, la tierra de equipos crece en proporción (250-122(b)). Los interruptores de 16, 32 y 63 A existen en la NOM y no en la NEC: 16 A cae en el renglón de 20 A (12 AWG), 32 A en el de 60 A (10 AWG) y 63 A en el de 100 A (8 AWG). Para una cadena, la lectura literal de 690-45(a) toma la corriente de cortocircuito de la cadena y 14 AWG es el mínimo. Con 3 cadenas de 14 A en paralelo son 42 A (10 AWG), y con 5 son 70 A (8 AWG), una lectura prudente porque la NOM no define ese término. Pregunta qué espera tu unidad de verificación.
Cobre y aluminio
La Tabla 250-122 trae columna de aluminio desde 200 A. Un 6 AWG de cobre equivale a un 4 AWG de aluminio.
El conductor del electrodo puede ser de cobre, aluminio o aluminio revestido de cobre, pero debe resistir la corrosión del lugar (250-62). El aluminio desnudo no debe tocar mampostería ni suelo, ni estar en condiciones corrosivas (250-64(a)).
Para el aluminio cerca del suelo, el texto de la NOM se contradice. 250-64(a) pide instalarlo a 45 cm de profundidad mínima y 250-120(b) pide no terminarlo a 45 cm o menos del suelo. En la práctica, usa cobre en todo lo que esté cerca del suelo.
En granjas avícolas y otros locales del Artículo 547, la tierra de equipos debe ser de cobre y, si va enterrada, aislada o cubierta (547-5(f)).
No pongas cobre desnudo directo sobre un riel de aluminio: se pierde la unión. Cómo evitarlo está en la pestaña Las uniones.
690-45(b): sin protección contra falla a tierra
Donde no hay protección contra fallas a tierra según 690-5(a) a (c), la tierra de equipos de un circuito de c.c. debe tener una ampacidad de por lo menos el doble de la ampacidad corregida del conductor del circuito (690-45(b)). Con 30 A corregidos son 60 A, y se necesita 6 AWG (65 A a 75 °C). Con 8 AWG, que da 50 A, no alcanza.
Sobre un techo, la ampacidad corregida incluye los incrementos de temperatura de 310-15(b)(3)(c): 33 °C a 0 a 13 mm del techo, 22 °C de 13 a 90 mm, 17 °C de 90 a 300 mm y 14 °C de 300 a 900 mm. Por eso la tierra de equipos de una cadena puede salir más grande de lo que se espera.
Esta regla se escribió para arreglos puestos a tierra. Los arreglos sin tierra de los inversores sin transformador van por 690-35, cuyo inciso (c) ya pide un dispositivo de falla a tierra. La NOM no aclara si ese dispositivo cumple 690-45(b). Confírmalo con tu unidad de verificación antes de decidir entre el calibre de la Tabla 250-122 y el que da el doble de la ampacidad.
Cuánto aguanta un cable verde
Sin pérdida de calor y con el cable termoplástico saliendo de 75 °C hacia 150 °C, el tiempo es t = 0.0028 × (cmil ÷ I)², con los círculos milesimales (cmil) del cable. Todo es un mínimo de tiempo (supuesto).
Cable
cmil
I²t (A²·s)
14 AWG
4,110
47,346
12 AWG
6,530
119,517
10 AWG
10,380
301,994
8 AWG
16,510
764,007
6 AWG
26,240
1,929,882
4 AWG
41,740
4,883,238
Un 14 AWG aguanta 242 s a 14 A, 60 s a 28 A, 27 s a 42 A y 15 s a 56 A. Por eso, en c.c., donde la falla no abre ningún interruptor, importa cuánto tiempo aguanta el cable y no solo su calibre. Con un arranque a 90 °C la energía disponible baja cerca de 22 %, y un cable de c.c. con aislamiento para 250 °C aguanta más.
El cálculo de la norma internacional IEC 60364-5-54 usa S = √(I²t) ÷ k. Para una tierra de equipos dentro del mismo cable o tubo que los conductores de fase, con aislamiento de PVC, k = 115. Da 381 A durante 1 s para un 12 AWG, 963 A para un 8 AWG y 1,530 A para un 6 AWG. Ese valor de k viene de un resumen de la norma, no de la norma.
Lo que dicen los manuales
Estos números son de modelos concretos. El manual del modelo exacto es el que decide. No hay valores de apriete aquí a propósito.
APsystems. Los manuales de la serie DS3 indican un cable troncal de c.a. de 12 AWG con interruptor de 20 A y de 10 AWG con interruptor de 30 A. El de QT2 habla de 2.5 mm² para 23 A y 4 mm² para 30 A. No dicen el calibre del conductor de tierra de equipos dentro del cable: revísalo en la hoja del cable.
Solis. En un modelo trifásico, 16 mm² de cobre en el punto de tierra exterior. En otro, un conductor de por lo menos la mitad del calibre de los conductores de fase.
GoodWe. En la serie MT, para fases de más de 16 hasta 35 mm², tierra de equipos de 16 mm²; arriba de 35 mm², la mitad del calibre, del mismo material.
Growatt. En un modelo monofásico, 10 mm² de cobre o un segundo conductor. El manual de la serie MID trae una tabla de largos máximos con 10 y 16 mm², y no dice que la caída de voltaje sea la razón. Un manual prohíbe usar cable de aluminio como cable de salida.
SMA. En un modelo trifásico grande, 10 mm² de cobre o 16 mm² de aluminio. Para la tierra de equipos de los módulos, su página técnica indica de 2.5 a 25 mm² (14 a 4 AWG), de cobre o aluminio.
El fabricante pide un calibre para el cable de tierra de equipos de su inversor, y la tabla de la NOM pide el de la tierra de equipos del circuito. Si no coinciden, pregunta a tu unidad de verificación.
Ejemplos de equipos reales
Rieles y zapatas. Pegasus indica que su zapata de tierra recibe cable de cobre de 6 y de 8 AWG, y que el cobre desnudo no debe tocar aluminio. Jinko indica de 6 a 12 AWG (4 a 14 mm²) a 90 °C y tornillería de acero inoxidable para el marco de sus módulos.
Protección contra rayo. DEHN indica, en un documento de 2012 que cita normas europeas, 6 mm² de cobre para la unión funcional del riel y 16 mm² cuando el riel forma parte de la protección contra rayo. Se retoma en la pestaña Rayo.
Tiempos de cable. Los valores de I²t de la tabla de arriba coinciden con los de un artículo de Cooper Bussmann (Eaton) sobre protección de cables contra cortocircuito.
Cada hoja de datos manda sobre este resumen, y los valores cambian entre modelos.
Palabras clave
Lo que te llevas
La tierra de equipos sale del interruptor de su propio circuito, y crece en proporción cuando engruesas la fase en c.a.
El conductor del electrodo sale del servicio y, a una varilla sola, no necesita pasar de 6 AWG. Más cobre no baja los ohms.
La tabla es un piso para un cable de pocos metros. En un circuito largo la corriente de falla cae y el cable delgado es el eslabón débil.
Entender
El suelo y la varilla: de dónde salen los ohms
En la pestaña Calibres viste que más cobre no baja los ohms de la varilla. La varilla no despeja fallas, pero importa: fija la referencia y recibe el rayo. ¿De dónde salen entonces sus ohms?
Al terminar sabrás
De dónde salen los ohms de una varilla.
Por qué a veces una varilla no llega a 25 Ω y qué pide la norma.
Cómo medir la resistividad del suelo con cuatro estacas.
Qué metal enterrado cuenta como electrodo y cuándo una varilla sola pide otro.
La varilla es metal y casi no resiste nada. Los ohms que lees son los del suelo que la rodea, repartido en anillos como cascarones. La corriente se abre en abanico. Los anillos de junto a la varilla son angostos y pesan mucho; los lejanos casi no suman.
El suelo alrededor de la varilla
Mira qué pasa si…
Más ajustes
Varilla
Resistencia de la varillaEstimado, no medición
Esta varilla cumple 25 Ω hastaMitad de los Ω, a menos de (orden de magnitud)90 % de los Ω, a menos de (orden de magnitud)
Tinte rojo: lo que guarda cada anillo de suelo. Más intenso, más ohms en ese anillo.
Barra de arriba: verde si una varilla cumple 25 Ω, rojo si no (NOM-001-SEDE-2012, 250-53(a)(2) Excepción y 250-50).
Textura del suelo: rayitas, más húmedo; puntos, más seco.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
El suelo es uniforme y la varilla se cambia por una media esfera equivalente que tendría la misma resistencia. Su radio es ρ ÷ (2π·R): 0.40 m para la de 2.44 m y 0.475 m para la de 3 m. Con esa media esfera, la parte de los ohms que queda a menos de una distancia r es 1 − req ÷ r. Las distancias se miden desde la varilla.
Cerca de la varilla, a menos de su largo, el reparto real es distinto. Un cálculo aproximado de esta guía, no una cifra de las fuentes, indica que en una varilla real el primer metro guarda todavía más que en el dibujo. Por eso los ≈ 0.8 m y ≈ 4 m que ves son cotas máximas, de orden de magnitud, y no una medida.
El tinte rojo sigue los ohms de cada anillo en escala logarítmica, y el suelo del dibujo es uniforme. La textura (rayitas o puntos) y el tono del suelo solo siguen la resistividad: es un dibujo, no la foto de un suelo. El suelo real tiene capas y cambia con la humedad. Los factores 0.40 y 0.335 están redondeados. La etiqueta En el límite marca los estimados a menos de 10 % de 25 Ω, un margen supuesto de esta guía, no de la norma. Las etiquetas de tipo de suelo vienen de tablas genéricas de fabricante y no son mediciones de Sonora.
Esos anillos son la zona de influencia. Si cambia la resistividad, el número sube o baja, pero la mitad de los ohms sigue en el mismo lugar. Casi solo el largo de la varilla lo mueve.
R ≈ 0.40 × ρ varilla de 2.44 m × 16 mm R ≈ 0.335 × ρ varilla de 3 m × 5/8 in
¿De dónde salen 0.40, 0.335 y los anillos?
De la fórmula de Dwight para una varilla vertical en suelo uniforme, R = ρ ÷ (2π·L) × [ln(4L ÷ a) − 1], con L el largo enterrado y a el radio de la varilla. Con L = 2.44 m y a = 8 mm da 0.40. Con L = 3 m y a = 7.94 mm da 0.335.
Una media esfera de radio req en suelo uniforme tiene R = ρ ÷ (2π·req). Despejando, req = ρ ÷ (2π·R), que no depende del suelo. Entre req y una distancia r queda la fracción 1 − req ÷ r de la resistencia total. A 2·req es la mitad y a 10·req es el 90 %.
En suelo parejo, duplicar el diámetro baja la resistencia solo 10 %. Alargar la varilla ayuda más: de 2.44 a 3 m baja 16 % y de 3 a 6 m cerca de 44 %. Rinde sobre todo si abajo hay mejor suelo, y eso lo dice la medición con cuatro estacas.
En Hermosillo, mide y registra de abril a junio
Cerca de 70 % de la lluvia cae de julio a septiembre y de abril a junio caen apenas unos 13 mm (normales climatológicas 1991-2020). Mide en esos meses, antes de las lluvias y cada año en la misma fecha. Si mediste después de llover o de regar, anótalo y repite en la temporada seca. La NOM-022-STPS-2015, 9.1, pide medir con la humedad más desfavorable en centros de trabajo con sustancias inflamables, explosivas o cargas estáticas; fuera de ellos sirve de referencia.
Cuando una varilla sola no llega
Si una sola varilla mide más de 25 Ω, la NOM-001-SEDE-2012, 250-53(a)(2), pide un electrodo adicional. Sepáralos al menos 1.80 m (250-53(a)(3)), mejor unas dos veces el largo de la varilla, porque muy juntos se estorban. El sistema ya unido debe medir 25 Ω o menos (250-50), y eso se comprueba midiendo.
Si la resistividad es muy alta, un electrodo adicional no alcanza. Toca llegar a suelo más húmedo con varillas más largas o acopladas, repartir varias varillas separadas o enterrar conductores, todo unido.
Resistividad con cuatro estacas (método de Wenner)
Antes de hincar, mide el suelo. Clava cuatro estacas en línea recta, a la misma separación a. Las de los extremos llevan la corriente y las de en medio miden el voltaje, con un telurómetro de estacas de cuatro bornes. No hay electrodo, así que no se desconecta nada.
ρ = 2π · a · R (ρ en Ω·m, a en m)
Antes de clavar estacas o una varilla, ubica cables, tuberías de gas y de agua enterrados. No claves estacas ni tiendas cables largos con una tormenta eléctrica cerca.
Hinca las estacas a una profundidad máxima de a ÷ 20 (con a = 3 m, 15 cm). El resultado es el promedio del suelo hasta una profundidad cercana a a.
Cuatro estacas: de la lectura a la varilla
Mira qué pasa si…
Escribe el número que marca el instrumento.
Más ajustes
Resistividad calculadaCuatro estacas
Estacas hincadas a no más deLa lectura promedia hasta ≈Capa 1, hasta 3 m (supuesto)Capa 2, más abajo (ilustrativo)Varilla de 2.44 m daríaVarilla de 3 m daría
C son las estacas de corriente y P las de potencial.
El suelo que promedia la lectura. Más intenso, la parte que cae en la capa 2.
Textura del suelo: rayitas, más húmedo; puntos, más seco.
La varilla elegida arriba, a la misma escala vertical.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
La profundidad que promedia es una aproximación: cerca de a. La fórmula vale cuando las estacas quedan poco hincadas frente a la separación. Un fabricante de telurómetros recomienda a ÷ 20 o menos e IEEE Std 81-2012 (sustituida por IEEE 81-2025) admite hasta a ÷ 10. Con esta ρ la calculadora estima la varilla con los mismos factores de arriba, y el valor real se confirma con tres puntas después de hincarla. El ejemplo inicial (a = 3 m, R = 5.3 Ω) es un cálculo de ejemplo de la literatura, no una lectura de campo.
Las dos capas son un dibujo ilustrativo, un orden de magnitud y no una interpretación de campo. Se supone que la capa de arriba llega a 3 m y que la lectura es un promedio de las dos capas, con un peso para la de abajo de (a − 3) ÷ a. Con a de 3 m o menos toda la lectura sale de la capa 1. Con a de 6 m, la mitad sale de la capa 2. La ρ de la capa 1 es la última lectura con a de 3 m o menos, y la de la capa 2 se deduce de la lectura con a mayor. Un estudio real usa varias separaciones en dos direcciones y una interpretación más fina. La escala vertical del dibujo es mayor que la horizontal, para que las capas se vean.
Tiende la línea de estacas lejos de metal enterrado, como tuberías o mallas. En un ejemplo de un tutorial de IEEE, con 3 m de separación, la lectura fue de 9.45 Ω con la línea a 0.9 m de una malla y de 15.11 Ω lejos de ella, 37 % menos. Mide con varias separaciones y en dos direcciones: si ρ baja al abrir la separación hay mejor suelo abajo, y si sube hay roca o estratos secos. El control llega a 6 m. Es también, más o menos, la separación igual más grande que permiten los cables del juego estándar de un instrumento de ejemplo con el instrumento al centro (el cable de 3 m es el que limita). Para separaciones mayores hacen falta cables más largos (ver «Ejemplos de equipos reales», más abajo, antes de «Qué electrodos cuentan»).
Resistividad típica por tipo de suelo y humedad
Por tipo de suelo, en Ω·m
Suelo
ρ típica, Ω·m
Arcilla y franco
3.4 a 163 (promedio 41)
Grava, arena y piedras con poca arcilla
590 a 4,580 (promedio 940)
Según la humedad en peso, ρ en Ω·m
Humedad
Superficial
Franco arenoso
2.5 %
2,500
1,500
5 %
1,650
430
10 %
530
185
15 %
190
105
20 %
120
63
30 %
64
42
Franco arenoso es arena con algo de arcilla. Seco por completo, un suelo es casi un aislante. En Hermosillo el suelo no se congela, así que la humedad es la variable que decide. Son tablas genéricas de fabricante y no mediciones de Sonora. En la figura, el botón de lluvia fija ρ en 40 Ω·m (cerca del promedio 41 de arcilla y franco) y el de temporada seca en 400 Ω·m (cerca de los 430 del franco arenoso con 5 %). Son supuestos ilustrativos de esta guía. Cada suelo real cambia a su manera.
Los mismos anillos explican otras dos cosas. En el método de tres puntas, las estacas auxiliares se clavan fuera de esa zona, para que la de potencial mida suelo donde el voltaje ya es plano (pestaña Con estacas). En un rayo, cada varilla toma el voltaje del suelo donde está clavada, así que dos varillas sin unir quedan a voltajes distintos (pestaña Rayo).
Ejemplos de equipos reales
Telurómetro de estacas con cuatro bornes: el juego estándar del Megger DET4TC2 y del DET4TCR2 trae cables de 15, 10, 10 y 3 m. Con el instrumento al centro, la separación igual más grande es de unos 6 m, el límite del control de la figura. Para más separación Megger vende el juego de carretes ETK50C (2 × 50 m y 2 × 30 m).
Con cálculo de resistividad incluido: el Kyoritsu KEW 4106, el Fluke 1625-2 y el Chauvin Arnoux C.A 6472 tienen función de resistividad. El C.A 6472 admite también la disposición Schlumberger.
Cada modelo tiene sus datos y los rangos típicos varían con el modelo. Más ejemplos en la pestaña Equipos de medición.
Qué electrodos cuentan y adónde llega el conductor
Arriba, en esta pestaña, viste de dónde salen los ohms de una varilla y por qué a veces una sola no llega a 25 Ω. Aquí, qué metal enterrado cuenta como electrodo, cómo se une para formar un solo sistema y adónde llega el conductor.
Que haya metal enterrado no significa que cuente. Cuenta cuando cumple las condiciones de la NOM-001-SEDE-2012, 250-52(a), y se une con los demás en un solo sistema (250-50). El conductor del electrodo de puesta a tierra sale de la barra de tierras y puede llegar a cualquiera de ellos (250-64(f)).
Corte de la casa de ejemplo. Bajo los muros va la zapata de cimentación (la base de concreto del edificio; no es la zapata terminal que sujeta un conductor). De aquí en adelante, «cimentación». Su varilla de refuerzo, si cumple las medidas de la NOM, es un electrodo en concreto. Marca lo que hay enterrado y cambia las condiciones que aparecen debajo. Mira qué pieza deja de contar.
La casa de ejemplo, en corte
Mira qué pasa si…
Lo que hay enterrado: marca lo que existe
Condiciones de lo que marcaste
Cimentación: membrana bajo el concreto
Acero estructural: cómo llega al suelo
Separación entre las dos varillas
Dibujo ilustrativo: los óvalos punteados marcan el suelo que usa cada varilla. Donde se encimen, se estorban.
El conductor del electrodo llega a
Más ajustes
Medición de la varilla sola (supuesto, otro suelo de ejemplo)
Solo cambia el resultado cuando queda una varilla sola.
Puentes de uniónEl conductor llega aConductor del electrodo (ejemplo)Calibre de cada puente (ejemplo)
Conductor del electrodo
Puente de unión (más grueso, más calibre)
Solo se une al tablero, no cuenta
Insignias: ✓ cuenta, ✕ no cuenta, ↔ solo se une, ? por confirmar.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
El modelo aplica reglas y no calcula ohms. Lo que no puedes cambiar se supone cumplido: la tubería de agua metálica con 3 m o más en contacto con el suelo y continua, el anillo de 6 m o más de cobre desnudo de 2 AWG a 75 cm, y la cimentación con 6 m o más de varilla de refuerzo de 13 mm y 5 cm de concreto (un electrodo en concreto). La cimentación cuenta como una sola pieza: con varios electrodos en concreto en un edificio, la NOM permite unir solo uno (250-52(a)(3)), y por eso la del muro izquierdo se dibuja atenuada.
Los puentes forman una cadena de izquierda a derecha, en el orden fijo de esta casa, y su número es N − 1 solo en esa cadena. Si el acero va anclado a la cimentación, los tornillos ya son esa unión y no se dibuja puente. El grosor del trazo sigue el calibre. La NOM también permite llevar un conductor del electrodo a cada electrodo, o unirlos a una barra de cobre o aluminio de 6 × 50 mm como mínimo, en un lugar accesible (250-64(f)). Con otra disposición cambia el número de uniones.
Los calibres son de ejemplo. El de la Tabla 250-66 depende del conductor de acometida (pestaña Calibres) y aquí lo eliges tú. Cada tramo toma el calibre más grande que piden los electrodos que quedan más allá de él, con el tope de 6 AWG de cobre para una varilla (250-53(e), 250-66(a)), de 4 AWG para un electrodo en concreto (250-66(b)) y el del propio anillo (250-66(c)), que aquí es de 2 AWG. Esa lectura de las reglas, tramo por tramo, es de esta guía; confírmala con tu unidad de verificación. También es lectura de esta guía que el acero apoyado en un dado de concreto no cuenta, porque no cumple ninguno de los dos métodos de 250-52(a)(2).
Los 18 Ω y los 40 Ω de la varilla sola son supuestos para ver cómo cambia la regla, no mediciones. Los óvalos punteados son una convención de dibujo: su radio es el largo de la varilla y se tocan justo a 4.88 m, el doble del largo (NOTA de 250-53(a)(3)). No son un cálculo de resistencia. Con las dos varillas a 4.88 m el dibujo se aleja un poco para que quepa el segundo óvalo. No aparecen la placa, el pozo ni los tanques; están en la tabla de los ocho tipos. La escala vertical del dibujo está estirada en pantallas angostas para que se lean las piezas.
N electrodos que cuentan · N − 1 puentes de unión (en cadena)
Cada electrodo que cuenta se une con un puente de unión al siguiente (NOM-001-SEDE-2012, 250-53(c)). El conductor del electrodo puede llegar a cualquiera de ellos si los demás están unidos (250-64(f)(1)).
El gas nunca cuenta (250-52(b)). Se une al tablero (250-104(b)): la unión la hace personal calificado, sin abrir ni modificar la tubería de gas y sin soldar sobre ella.
Los 25 Ω son del sistema de electrodos unidos. Para medirlo se abre la conexión del electrodo, y eso sigue la regla de seguridad de la pestaña Con estacas. En Hermosillo mide en la temporada seca, de abril a junio (arriba, en esta pestaña).
Qué es cada conductor está en la pestaña Los conductores. Cómo se hace y se revisa cada unión, en la pestaña Las uniones. El electrodo del pararrayos, en la pestaña Rayo. Naves, bombas y arreglos en suelo, en la pestaña Piso y granja. La revisión periódica, en la pestaña Norma y rutina.
Reglas por tipo de electrodo
La tubería de agua cuenta si es metálica, continua y tiene 3 m o más en contacto con el suelo, pero no basta sola (250-53(d)(2)). Tampoco completa a una varilla: la NOM pide un electrodo de otro tipo, del (a)(2) al (a)(8), y la tubería es del (a)(1) (250-53(a)(2)).
Una varilla sola pide un electrodo adicional, salvo que mida 25 Ω o menos (250-53(a)(2)). Esa excepción libra del segundo electrodo y no de los 25 Ω de todo el sistema (250-50).
Una membrana o película aislante bajo la cimentación le quita el contacto directo con el suelo y no cuenta (NOTA de 250-52(a)(3)). El acero anclado solo cuenta si sus tornillos se unen al refuerzo de una cimentación que cuenta (250-52(a)(2)).
Un electrodo auxiliar (250-54) es una varilla junto al arreglo que solo se conecta al conductor de puesta a tierra de equipos. No tiene límite en ohms y nunca lo sustituye.
Los ocho tipos de electrodo de la NOM-001-SEDE-2012, 250-52(a)
Tipo
Cuenta si
También
(a)(1) Tubería metálica subterránea para agua
Está en contacto directo con el suelo 3.00 m o más (incluye el ademe metálico del pozo unido a la tubería) y es eléctricamente continua.
Pide un electrodo adicional de (a)(2) a (a)(8) (250-53(d)(2)). La continuidad no debe depender de contadores de agua ni de filtros (250-53(d)(1)).
(a)(2) Acero estructural del edificio
Un elemento metálico está en contacto directo con el suelo 3.00 m o más, con o sin concreto. O los tornillos de sujeción de la columna están unidos a un electrodo en concreto que cumple.
Apoyado sobre un dado de concreto, sin tornillos unidos al refuerzo, no cumple ninguno de los dos métodos (lectura de esta guía). Se une si puede energizarse (250-104(c)).
(a)(3) Electrodo en concreto
6.00 m o más de varilla de refuerzo de 13 mm o más, o de cobre desnudo de 21.2 mm² (4 AWG) o mayor. Mínimo 5 cm de concreto, en posición horizontal, en la parte de la cimentación en contacto directo con el suelo.
Con varios en un edificio, se permite unir solo uno. Una película aislante o barrera de vapor quita el contacto directo. En un edificio existente, no se exige si el refuerzo no es accesible sin dañar el concreto (250-50, Excepción).
(a)(4) Anillo de puesta a tierra
6.00 m o más de cobre desnudo de 33.6 mm² (2 AWG) o mayor, en contacto directo con el suelo y rodeando el edificio.
2.44 m o más. Tubo de designación 21 (¾) o mayor, galvanizado si es de acero. Varilla de acero inoxidable o recubierta de cobre o zinc, de 16 mm o más.
Al menos 2.44 m en contacto con el suelo. Si hay roca, oblicua a 45° de la vertical como máximo, o en una zanja de 75 cm de profundidad o más (250-53(g)).
(a)(6) Otros electrodos aprobados
Los que resultan aprobados conforme a 110-2.
Un electrodo químico o uno comercial de menos de 2.44 m entra aquí, si se aprueba.
(a)(7) Placa
0.20 m² o más expuestos al suelo. De hierro o acero, 6.40 mm de espesor o más. De metal no ferroso sólido sin recubrir, 1.52 mm o más.
(a)(8) Otros sistemas metálicos subterráneos locales
Tuberías, tanques y ademe de pozos no unidos a una tubería de agua.
La NOM no da largo, profundidad ni área. Está en la lista de lo que se instala si no hay otro, pero no en la de lo que se une siempre (250-50).
No sirven nunca el gas ni el aluminio (250-52(b)).
Las cifras métricas de la NOM son conversiones redondeadas de pulgadas del NEC: 13 mm por ½ in, 16 mm por 5/8 in, 0.20 m² por 2 ft², 6.40 mm por ¼ in. Si tu medida cae dentro del redondeo, pregunta a la unidad de verificación (UVIE) o al inspector. Una varilla de 5/8 in real mide 15.875 mm, 0.125 mm menos que los 16 mm del texto, y algunas vendidas como 5/8 in miden menos (en Estados Unidos se reportaron de unos 15.4 mm). Mídela con vernier y pide la ficha o el certificado.
Por qué una cimentación puede ser buen electrodo
Los datos de Ufer. En 1942, en Arizona, se instalaron electrodos de varilla de refuerzo de ½ in en las cimentaciones de 24 edificios, con una meta de 5 Ω y sin tubería de agua. En 1960, tras 18 años sin servicio, las lecturas iban de 2.1 a 4.8 Ω, con promedio de 3.57 Ω. Fue en dos sitios de Arizona: uno cerca de Tucson, caluroso y seco, de arena y grava, con unos 277 mm de lluvia al año, y otro cerca de Flagstaff, de arcilla. El rango abarca los dos. Son datos de la IAEI tomados del libro de Soares, de hace décadas y con un diseño de cimentación particular.
La razón. El concreto guarda agua en sus poros y esa agua es la que conduce. En un mortero de laboratorio, con 85 % de saturación la resistividad es de más o menos el doble que saturado. Es una imagen cualitativa, no una predicción para tu cimentación. Que el concreto se mantenga húmedo en el desierto es una inferencia: el estudio no la prueba. Una película de plástico bajo la cimentación corta ese contacto con el suelo.
Cautelas de 1970. Harding y Harris (SLAC) objetaron la corrosión por corriente continua (la de 60 Hz corroe menos), el par cobre-hierro como el peor factor, la ruptura del concreto con corrientes muy grandes y los recubrimientos aislantes, como asfalto o epoxi, que destruyen la puesta a tierra. Su consejo fue diseñar cada instalación para minimizar el daño probable. La IAEI respondió solo a la objeción del rayo y de la helada, y dijo no conocer datos que sustenten dejar de usar el electrodo en concreto por eso.
Epoxi. La NOM habla de un «recubrimiento eléctricamente conductor» y no menciona el epoxi. Que una barra con epoxi no cumple es una inferencia bien apoyada en la física y no un texto de la NOM. Confírmalo con la UVIE.
Cobre y hierro en la misma cimentación. El cobre desnudo de 4 AWG y la varilla de refuerzo, si están unidos, pueden formar ese par. Es una cautela de ingeniería y no una regla de la NOM.
Calibre de la barra. La barra del número 4 mide 12.7 mm y la NOM dice 13 mm. Esa cifra es la conversión de ½ in del NEC y la barra del 4 es el caso base. Aun así, confirma con la UVIE.
Obra nueva. Deja lista la conexión al refuerzo (abrazadera accesible o soldadura exotérmica, 250-68(a)) antes del colado. Es un consejo práctico: la NOM no trata el caso de un electrodo que todavía no se cuela.
La falla. El camino de la corriente de falla es la tierra de equipos. El suelo no se usa como camino de falla (250-4(a)(5); 250-54 lo repite para los electrodos auxiliares).
Cómo se conecta y que quede accesible
Métodos (250-70). Soldadura exotérmica identificada como conexión permanente, terminales o conectores de presión aprobados, abrazaderas u otros medios aprobados. No se permiten conexiones que dependan de soldadura blanda (estaño). Un conductor por abrazadera, salvo que esté diseñada para varios.
Abrazaderas. Deben ser compatibles con los materiales del electrodo y del conductor. En electrodos enterrados, aprobadas para entierro directo o para empotrarse en concreto. La 250-70(2) admite abrazaderas de bronce o latón fundido, o de hierro común o maleable, pero una de hierro no va enterrada. Busca la marca DB (Dir Bur) y, para el electrodo en concreto, el tamaño de la varilla de refuerzo: es práctica de listado de Estados Unidos (UL 467) y no texto de la NOM. Aprieta según la marca o la hoja de datos de la abrazadera.
Accesibilidad (250-68(a)). Todos los elementos mecánicos que terminan el conductor del electrodo o un puente en un electrodo deben ser accesibles. La Excepción 1 exime a una conexión enterrada o revestida a un electrodo enterrado, revestido en concreto o clavado con máquina. La Excepción 2 exime a las conexiones exotérmicas o de compresión irreversibles que fijan a la estructura metálica a prueba de incendio.
Trayectoria efectiva (250-68(b)). Pon puentes alrededor de las juntas aislantes y de cualquier equipo que pueda desconectarse, como el contador de agua o los filtros, con largo suficiente para retirarlo sin perder la continuidad. Lo mismo dice 250-53(d)(1).
Tubería interior (250-68(c)(1)). La tubería interior metálica a no más de 1.50 m de la entrada puede servir para interconectar electrodos. Hay una excepción para edificios industriales, comerciales e institucionales donde solo da servicio personal calificado.
Empalmes (250-64(c)). El conductor del electrodo va en tramos continuos. Se permiten conectores de compresión irreversibles aprobados, soldadura exotérmica permanente, secciones de barra, conexiones atornilladas, remachadas o soldadas al acero estructural, y conexiones roscadas, soldadas o con bridas a la tubería de agua.
Protección (250-64(b)). Un conductor de 4 AWG o mayor se protege si está expuesto a daño. Uno de 6 AWG puede ir sobre la superficie sin protección solo si no está expuesto a daño y bien sujeto; si no, va en tubo o cable armado. Los menores de 6 AWG, como el de 8 AWG, van en tubo conduit o cable armado.
Material (250-62, 250-64(a)). La NOM solo prohíbe el aluminio desnudo en contacto con mampostería o con el suelo. Para esta guía, usa cobre cerca del suelo y del concreto.
Papeles del producto. No encontramos una norma mexicana de producto ni un esquema de certificación para varillas, abrazaderas o kits de soldadura exotérmica. La 110-2 pide certificado donde hay NOM o NMX; sin ellas admite especificaciones internacionales, del país de origen o del fabricante (4.3.1). Pide la ficha técnica o el certificado y confirma con tu UVIE qué documento acepta.
Granjas y estructuras aparte
Cada edificio, el suyo. Cada edificio o estructura que alimenta un alimentador o un circuito derivado necesita su propio electrodo o sistema de electrodos, armado como pide la parte C del artículo 250 (NOM-001-SEDE-2012, 250-32(a)). Hay una excepción cuando lo alimenta un solo circuito derivado que incluye conductor de puesta a tierra de equipos. En una granja, una nave, una caseta de bomba y un arreglo en suelo pueden pedir cada uno el suyo.
Pozos. El ademe metálico de un pozo unido a la tubería de agua forma parte del tipo (a)(1). Los ademes, tanques y tuberías enterrados que no están unidos a una tubería de agua son del tipo (a)(8). Revisa de qué material es la tubería: puede ser de plástico, y la de plástico no cuenta.
Postes del arreglo. La NOM no dice si cuentan los postes hincados del soporte de un arreglo en suelo; 250-52(a)(2) cubre solo el acero estructural de un edificio o estructura. Pregunta a tu UVIE.
Electrodo auxiliar. Una o más varillas conectadas a la tierra de equipos. No tienen que cumplir la unión del electrodo de 250-50 ni de 250-53(c), ni los 25 Ω de la excepción de 250-53(a)(2) (250-54).
Pararrayos. Cada electrodo de un sistema, incluidos los del pararrayos, queda a 1.80 m o más de los de otro sistema, y los electrodos unidos cuentan como un solo sistema (250-53(b)). Detalle en la pestaña Rayo.
Más sobre naves, bombas y arreglos en suelo en la pestaña Piso y granja.
Ejemplos de equipos reales
Electrodo químico (nVent ERICO): tubo de cobre de 54 mm (2-1/8 in) de diámetro exterior y 2.1 mm de pared, con sales electrolíticas naturales, para suelo seco o de alta resistividad. Secciones continuas de hasta 10 ft y listado UL 467. El fabricante declara 30 años de vida. Dos autores que trabajaban para ERICO escribieron en 1998 y 2014 que estos electrodos pueden requerir recarga periódica, y esas afirmaciones no están reconciliadas. No hallamos datos independientes de largo plazo en suelo árido. Entra solo como otro electrodo aprobado (250-52(a)(6)) y no exime de los demás de 250-50.
Electrodo comercial de 800 mm (Amesa AME-042L): placa de 400 × 300 mm con tubo de 2 in × 600 mm y 800 mm de altura total. La ficha consultada dice «Cumple norma NMX J 549» y «No requiere mantenimiento», sin número de UL 467 ni certificado. Con 800 mm no es una varilla de 250-52(a)(5), que pide 2.44 m, así que necesitaría aceptarse como otro electrodo aprobado. La NMX-J-549-ANCE-2005 es una norma de sistemas contra tormentas eléctricas, y citarla no equivale a un certificado de electrodo (110-2). La ficha dice «sin mantenimiento»; dos autores de ERICO hablan de recarga periódica y no hay datos independientes que lo aclaren.
Soldadura exotérmica (hoja de Thermoweld ECN 2552): funde metal a más de 1000 °C. La hace personal capacitado, con gafas de seguridad, guantes y la ropa que pida la hoja del fabricante, lejos de materiales combustibles, sin respirar el humo y con el molde y la carga que indique la etiqueta del molde. Este renglón no es un procedimiento completo. Para la unión: conductor brillante, limpio y seco. Corta los extremos roscados, aplastados o taladrados de la varilla. Quita el óxido con lima gruesa y no uses cepillo de alambre en el molde. Seca el molde calentándolo a unos 250 °F (121 °C). Si la superficie suda, la soldadura sale porosa; la hoja la calienta antes con un soplete de mano. Después de la carga, pide esperar 15 segundos antes de abrir el molde. Otros fabricantes pueden diferir en el detalle.
Conectores de tornillo partido (split bolt): UL los lista como conectores de alambre (ZMVV) para lugares secos dentro de un envolvente. Los evaluados para puesta a tierra se listan aparte (KDER). Uno de ferretería que solo trae el primer listado no es un conector de puesta a tierra. La regla del material de las abrazaderas DB viene de una respuesta de UL de 2007 y puede haber cambiado en ediciones posteriores.
Lo que te llevas
Los ohms de una varilla son los del suelo que la rodea; la resistividad decide el número, y la humedad y la temporada lo mueven varias veces. Según este modelo simplificado, una sola varilla cumple 25 Ω hasta unos 63 Ω·m (la de 2.44 m) o 75 Ω·m (la de 3 m).
Que haya metal enterrado no basta. Cuenta lo que cumple sus condiciones y se une al sistema. El gas solo se une.
Unidos en cadena, N electrodos que cuentan llevan N − 1 puentes, y el conductor del electrodo puede llegar a cualquiera.
Una varilla sola pide otro electrodo, salvo que mida 25 Ω o menos. La tubería sola nunca basta. El sistema unido no debe pasar de 25 Ω y se comprueba midiendo. Para medirlo, pestaña Con estacas.
Proteger
Falla a tierra en c.c.: quién la nota y quién no
En la pestaña Suelo y varilla viste de dónde salen los ohms de la varilla, que por sí sola no despeja fallas. Aquí empieza Proteger: sigues la falla del lado de c.c. completa, de la primera a la segunda. Qué hace cada pieza está en la pestaña Los conductores.
Qué hacer, en orden, cuando el inversor marca aislamiento bajo.
Por qué la primera falla casi no mueve corriente y la segunda sí.
Qué ve cada instrumento de la misma falla, y por qué unir los marcos al conductor de puesta a tierra de equipos (en adelante, tierra de equipos) decide si alguien se entera.
El inversor marca aislamiento bajo: qué hago
Trabajo para personal calificado. El lado de c.c. tiene voltaje mientras haya luz.
Lee la alarma. Anota código, valor y hora. Si sale al amanecer o después de llover, sospecha de humedad en un conector o de fuga capacitiva (por qué pasa).
No la saltes. No bajes el umbral ni restablezcas solo para que conecte. La alarma es la protección, y restablecer sin revisar esconde la causa.
Sigue tu camino. Nunca conectes ni desconectes un conector de c.c. con el seccionador cerrado: forma un arco.
Inversor de cadenaVer cómo aislar la cadena
Apágalo y abre el seccionador de c.c. Con el seccionador abierto, quita todas las entradas de c.c. (con luz, los cables de cada cadena siguen con el voltaje de los módulos: no toques los conectores abiertos). Conecta una sola cadena con el seccionador abierto, ciérralo y reinicia. Si la alarma no vuelve, apaga, abre el seccionador y repite con la siguiente. La que hace volver la alarma es la cadena con falla.
MicroinversoresVer qué revisar
El microinversor avisa una falla a tierra del lado de c.c. de un módulo. El aviso depende de la marca; por ejemplo, un LED rojo fijo y «GFDI Error» (ver «Cómo le llama cada marca»). Revisa ese módulo, sus cables y sus conectores, y restablece desde el portal del fabricante solo después. Sigue en el paso 6.
Mide tres voltajes.Solo cadena Con la cadena aislada y un multímetro de alta impedancia, nunca en ohms: positivo a negativo (el Voc, voltaje de la cadena abierta), positivo a la tierra de equipos y negativo a la tierra de equipos. Si bajan hacia cero, no hay falla franca, y una de resistencia alta solo la confirma el paso 5. Si se quedan estables, hay falla, y la proporción entre las dos lecturas dice en qué módulo.
Confirma con el megóhmetro.Solo cadena Con luz la cadena sigue con voltaje aunque la desconectes del inversor. Une los polos solo con una caja de cortocircuito con interruptor de corte bajo carga, restringe el acceso y sigue el bloque Prueba con megóhmetro. Mínimo 1 MΩ (IEC 62446-1, la norma de puesta en servicio fotovoltaica). Más pruebas de antes de energizar en la pestaña Puesta en servicio.
Repara y registra. Cambia lo dañado, repite la prueba y anota fecha, hora, clima y valores. Vuelve a medir a la hora y con la humedad en que sonó la alarma.
Una falla necesita un camino que cierre con la fuente. En c.a. ese punto es el puente de unión principal. Un arreglo flotante de c.c. no lo tiene mientras el inversor está desconectado: la primera falla no tiene a dónde ir y nada dispara. La protección es el inversor, que mide el aislamiento antes de arrancar y solo funciona si los marcos están unidos a la tierra de equipos. Cambia el paso, quita esa unión y mira.
De la primera falla a la segunda
Paso de la historia
Para que la segunda falla tenga corriente, la falla 1 queda en 10 Ω. Con una falla 1 de resistencia alta, el lazo casi no mueve corriente. Cámbiala en «Más ajustes».
Mira qué pasa si…
Arrastra el círculo rojo por la cadena para mover la falla, o usa el deslizador de abajo.
Medir con
Con la pinza, el inversor ya está en red. Con multímetro o megóhmetro, la cadena va desconectada.
Más ajustes
Voltaje máximo de entrada del inversor
Lectura del inversorAislamiento
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Estructura
Rojo: la falla y el metal que queda con voltaje o lleva su corriente.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo: un acercamiento a una cadena de 10 módulos de 50 V y 14 A, no la casa completa.
¿Qué simplifica este modelo?
Los módulos son idénticos, de 50 V en circuito abierto y 14 A de cortocircuito, con curva rectangular recortada a 550 W por módulo. El aislamiento sano se concentra en 200 MΩ a la mitad de la cadena. Un marco sin unir queda perfectamente aislado, y el arreglo queda centrado respecto al suelo cuando el inversor está en red.
El inversor de la figura arranca con el mínimo de IEC 62109-2. Cada fabricante fija su propio umbral y varios piden bastante más, así que tu inversor puede negarse a arrancar con valores que aquí arrancan. Los fabricantes que consultamos no publican su circuito de medición, así que esto es el principio típico y no el diseño de una marca. Ese principio es un puente de resistencias conmutadas, que conecta por turnos una resistencia conocida entre cada polo y la tierra de equipos. La resistencia de prueba de 1 MΩ y el multímetro de 10 MΩ son supuestos ilustrativos. En una cadena sana real, la lectura del multímetro decae hacia cero. Se usa un solo instrumento a la vez, una lectura por polo. La resistencia del lazo entre las dos fallas (riel, marcos y cable) es un supuesto de 0.2 Ω. Con dos fallas, las lecturas del multímetro suman a los módulos sobre la falla 1 la caída de ese lazo y toman el extremo negativo como referencia: son orientativas.
La pinza de corriente de fuga abraza la tierra de equipos que baja al inversor y supone el inversor ya conectado. La fuga capacitiva es una estimación con supuestos: 5.5 kWp mojados a 100 nF/kWp, con el arreglo oscilando 63.5 V a 60 Hz respecto al suelo. La corriente de la falla se estima como 63.5 V ÷ Rf y se suma a la fuga en cuadratura, porque una es capacitiva y la otra resistiva. Con una falla franca la red puede aportar mucho más, y el modelo solo dice más de 1 A. El monitor de corriente residual se compara con los límites de IEC 62109-2 para inversores de hasta 30 kVA. El modelo cuenta solo la parte alterna de la corriente de falla: el monitor real mide también la parte de c.c. (IEC 62109-2), así que un caso que aquí no dispara puede disparar en un inversor real. Con la pinza y dos fallas, el modelo muestra el inversor ya desconectado por el monitor y no calcula la corriente que la red aportaría antes del disparo. El salto de 30 mA es el criterio de choque de la norma, no un límite seguro para el cuerpo. Tampoco se dibuja el interruptor de arco, otra protección que pide la NOM-001-SEDE-2012, 690-11, para circuitos de 80 V o más en edificios.
Las cláusulas de IEC 62109-2 (4.8.2.1 y 4.8.3.5.1) y de IEC 62446-1 se consultaron en un informe de ensayo y en una guía de inspección que las reproducen, no en las normas originales. Antes de citarlas en un reporte, confírmalas.
El megóhmetro une los dos polos, como pide el método 2 de IEC 62446-1, y no calcula la corriente de prueba. La persona es un dibujo de advertencia: el modelo solo calcula el voltaje del marco, no la corriente por el cuerpo. Con dos fallas, el voltaje de marcos y riel respecto al suelo no se calcula.
Las dos vigilancias del inversor
Antes de conectarse mide el aislamiento. Compara la resistencia entre los conductores de c.c. y la tierra de equipos con un mínimo de IEC 62109-2. Si queda abajo, un inversor sin transformador indica la falla y no se conecta.
Rmínima = Vmáx ÷ 30 mA
Vmáx es el voltaje máximo de entrada del inversor. Son 20 kΩ para 600 V y 36.7 kΩ para 1100 V. La NOM-001-SEDE-2012, 690-35(c), pide detectar la falla, indicarla y desconectar, pero no da valores. Cada fabricante fija el suyo y muchos piden más.
Ojo con las dos cifras. El inversor se queja entre 20 y 550 kΩ, según su voltaje y su marca. Al entregar la obra se pide 1 MΩ o más con el megóhmetro (IEC 62446-1). Una cadena puede no hacer sonar al inversor y aun así no pasar la prueba.
Ya conectado, vigila la corriente residual. Al conectarse, el arreglo queda referido al neutro de la red. En inversores sin transformador, según un fabricante, el inversor ya no puede medir el aislamiento de forma continua. Una falla nueva la alimenta la red, con corrientes que, según ese fabricante, pueden superar 1 kA. El monitor desconecta en 0.3 s o menos, según el salto (IEC 62109-2).
Por eso la alarma sale al amanecer o después de llover. Cada módulo forma un capacitor contra su marco y el agua sobre el vidrio lo hace crecer. Esa fuga se suma a la corriente de falla y el monitor dispara. Además, la medición de aislamiento corre al arrancar en la mañana, justo cuando el rocío moja un conector dañado.
Causas que se repiten
El orden viene del consenso de campo. No hay una estadística que lo respalde.
Cable pellizcado o rozado contra metal unido a la tierra de equipos, bajo módulos y rieles.
Mordidas de roedores.
Conectores mal ponchados o defectuosos, y conectores o cables tirados en el agua.
Humedad en la caja de conexiones del módulo, o caja agrietada.
Hoja posterior del módulo (backsheet) perforada o agrietada.
Agua en interruptores de c.c. y cajas combinadoras.
Conectores inadecuados, por ejemplo de uso interior.
Un supresor de c.c. degradado, cuya fuga el inversor lee como aislamiento bajo.
Ubicar el módulo con el multímetro
Son los detalles del paso 4 de la ruta, con la cadena ya identificada.
Aísla la cadena. Con el seccionador de c.c. abierto y sin separar conectores con carga, deja los dos extremos de la cadena libres de cualquier conexión en paralelo. Con luz, esos extremos siguen con el voltaje de la cadena: no los toques. Usa un multímetro de alta impedancia, sin la función de baja impedancia (LoZ), en voltaje de c.c. y con categoría y rango para el Voc de la cadena. Nunca uses la escala de ohms en una cadena energizada: esa lectura no vale y puede dañar el instrumento.
Mide tres voltajes. Del positivo al negativo, que es el Voc, del positivo a la tierra de equipos y del negativo a la tierra de equipos.
Lee el resultado. Una cadena sana que flota da un voltaje fantasma que decae hacia cero. Una cadena con falla da voltajes estables y repetibles, y con una falla franca los dos suman casi el Voc. Con una resistiva suman menos.
Ubica el módulo. La proporción entre las dos lecturas, tomadas sin signo, cuenta los módulos que hay entre el negativo y la falla.
Módulos = N × |V−| ÷ (|V+| + |V−|)
N es el número de módulos de la cadena. El método supone una sola falla e irradiancia estable entre las dos lecturas.
Ver un ejemplo con números
Ejemplo publicado por un fabricante de instrumentos. Una cadena de 16 módulos de 53.82 V da 645.84 V del positivo a la tierra de equipos y 215.28 V del negativo. 16 × 215.28 ÷ 861.12 = 4. La falla está entre el módulo 4 y el 5, contando desde el negativo.
Si la suma de las dos lecturas queda por debajo del Voc, la falla es resistiva y la proporción la sigue ubicando.
Prueba de aislamiento con megóhmetro (IEC 62446-1)
Un telurómetro de estacas aplica de 10 a 50 V y unos miliamperes: mide suelo, no aislamiento. Para esta prueba usa un megóhmetro con descarga automática.
Prepara la prueba. Desconecta los supresores solo después de aislar su circuito de c.c. con un seccionador con capacidad de corte del lado de los módulos y de confirmar con un multímetro que no hay voltaje (pestaña Supresores); el seccionador del inversor no deja sin voltaje a un supresor que está del lado de los módulos. Desconecta del mismo modo cualquier otro dispositivo que pueda alterar el resultado o dañarse. Restringe el acceso, usa protección personal y cuida que nadie toque superficies metálicas, la parte trasera de los módulos ni las terminales durante la prueba. Si para probar tienes que abrir una conexión de puesta a tierra, aplica antes la regla de la pestaña Con estacas.
Elige a dónde va la punta de tierra. Con marcos y estructura unidos a la tierra de equipos, la punta de tierra del megóhmetro va a cualquier punto de puesta a tierra adecuado o al marco, cuidando el buen contacto. Si no están unidos, la norma prevé una prueba adicional de cables contra marco.
Aplica la prueba. El método 1 prueba del negativo a la tierra de equipos y después del positivo a la tierra de equipos. El método 2 prueba entre la tierra de equipos y los dos polos unidos. La norma pide unirlos de forma segura, normalmente con una caja de cortocircuito cuyo interruptor de c.c., con capacidad de corte bajo carga, cierra y abre el corto después de conectar los cables. Nunca lo hagas conectando o desconectando conectores bajo carga.
Si la falla solo aparece con humedad, la norma describe una prueba en mojado. Se rocía el arreglo con agua y surfactante y se repite el mismo procedimiento, de preferencia entre dos personas.
Voltaje del sistema
Voltaje de prueba
Aislamiento mínimo
Menos de 120 V
250 V
0.5 MΩ
De 120 a 500 V
500 V
1 MΩ
Más de 500 V
1000 V
1 MΩ
El voltaje del sistema es el Voc en condiciones estándar (STC) multiplicado por 1.25. La cadena de la figura, de 500 V, da 625 V y se prueba a 1000 V. La tabla de IEC 62446-1 aplica a arreglos de hasta 10 kWp, y los mayores se prueban cadena por cadena o en grupos de hasta 10 kWp. El voltaje de prueba no debe pasar del que soportan módulos, interruptores y supresores.
Umbrales de corriente residual (IEC 62109-2)
Corriente residual
Desconexión en
Continua, arriba de 300 mA en inversores de hasta 30 kVA
0.3 s
Continua, arriba de 10 mA por kVA en inversores de más de 30 kVA
0.3 s
Aumento súbito de 30 mA
0.3 s
Aumento súbito de 60 mA
0.15 s
Aumento súbito de 150 mA
0.04 s
Son los límites de la cláusula 4.8.3.5.1. Con 10 mA por kVA, un inversor de 50 kVA admite 500 mA continuos y uno de 125 kVA admite 1250 mA. El salto de 30 mA es el criterio de protección contra choque eléctrico. Después de un disparo, el inversor solo puede reconectarse si el aislamiento vuelve a cumplir el mínimo.
Cómo le llama cada marca
Hay dos familias de alarma, la de aislamiento bajo antes de conectarse y la de corriente de fuga alta ya en red. Los códigos cambian con el modelo y con el documento, así que confírmalos en el manual de tu inversor. El 203 de Growatt está confirmado en el manual monofásico de la serie MIN; el manual trifásico MID consultado lista el 201 y el 303, y no trae el 203. Los códigos 1033 y 1034 de Solis vienen de su soporte en Estados Unidos, y el 14 y el 22 de GoodWe, del manual de la serie MT.
Marca
En pantalla
Qué significa y qué revisar
Growatt
PV Isolation Low Error 203 en la serie MIN
Aislamiento bajo entre el arreglo y la tierra de equipos. Revisa que marcos e inversor estén bien unidos a la tierra de equipos, que el interruptor de c.c. no esté mojado y la impedancia de cada polo a la tierra de equipos.
Growatt
Residual I High Error 201
Corriente de fuga demasiado alta. Reinicia y, si persiste, contacta a Growatt.
Growatt
PE abnormal Error 303
Más de 30 V entre neutro y tierra de equipos. Es un problema del lado de c.a. que puede detener al inversor aunque el arreglo esté sano. Revisa el contacto del conductor de puesta a tierra de equipos.
Solis
PV ISO-PRO 01 / 02 Código 1033 en el soporte de Solis
Protección por aislamiento del arreglo. El 01 indica daño del lado negativo de la cadena y el 02, del positivo. Para hallar la cadena, quita todas las entradas de c.c. y reconéctalas una por una, con el seccionador de c.c. abierto al enchufar cada una (paso 3 de la ruta).
Solis
ILeak-PRO 01 a 04 Código 1034 en el soporte de Solis
Protección por corriente de fuga. 01, 02 y 03 son aumentos súbitos de más de 30, 60 y 150 mA, y 04 es fuga continua. Revisa las conexiones de c.a. y de c.c.
GoodWe
Isolation Failure o ISO Failure Código 14 en la serie MT
Aislamiento de los módulos contra la tierra de equipos muy bajo. Reconecta las cadenas una por una, con el seccionador de c.c. abierto al enchufar cada una (paso 3 de la ruta). La serie MT pide más de 100 kΩ entre la tierra de equipos y cada polo.
GoodWe
Ground I Failure Código 22 en la serie MT
Corriente de fuga muy alta. Reconecta las cadenas una por una, con el seccionador de c.c. abierto al enchufar cada una (paso 3 de la ruta). La serie MT pide desconectar las entradas fotovoltaicas y revisar el sistema de c.a.
APsystems
GFDI Error LED rojo fijo
Falla a tierra del lado de c.c. del microinversor. Los manuales remiten a soporte técnico de APsystems. Se restablece desde el portal EMA de instalador, en Remote Control, Inverter GFDI, después de revisar el módulo, sus cables y conectores.
Si tu inversor pide más que el mínimo. Vmáx ÷ 30 mA es el piso. Growatt, en la serie MIN TL-XE, pide más de 25 kΩ, o 550 kΩ bajo VDE 0126. GoodWe, en la serie MT de 1100 V, pide más de 33.3 kΩ (calculado con 1000 V ÷ 30 mA) y, en su tabla de fallas, más de 100 kΩ entre la tierra de equipos y cada polo. Solis publica cifras distintas según el documento, 150 kΩ en uno y 500 kΩ de fábrica ajustables a 100 kΩ en su soporte de Estados Unidos. Sobre la fuga capacitiva en red, Growatt fija en 50 mA la que admite como normal antes de desconectarse, y Solis estima que en días de lluvia la capacitancia del arreglo es unas tres veces la de un día soleado.
Revisa el manual del modelo instalado. No bajes el umbral para que el inversor conecte: es la protección. Compara las cadenas entre sí para encontrar la dañada. Cualquier ajuste del umbral lo decide el fabricante o el diseñador del proyecto y se anota en el registro. Nunca debe quedar por debajo de Vmáx ÷ 30 mA. Solis atribuye más del 80 % de sus alarmas de aislamiento al entorno y al sistema, no al inversor.
Más sobre fuga capacitiva y arreglos grandes
Cuánta fuga capacitiva es normal.
Ifuga = 2π · f · C · U
C es la capacitancia del arreglo contra los marcos unidos a la tierra de equipos y U es el voltaje alterno con que el arreglo oscila respecto al suelo. Un fabricante de inversores da de 60 a 110 nF por kWp para módulos cristalinos mojados. Como orden de magnitud, toma 5.5 kWp mojados a 100 nF/kWp, que son 550 nF. Con un inversor monofásico conectado entre fase y neutro de un servicio 220Y/127 V, el arreglo oscilaría unos 63.5 V a 60 Hz, la mitad de 127 V. Es una derivación nuestra, no una cifra de fabricante. La fuga ronda los 13 mA. Es una estimación con el mismo principio que usa ese fabricante para redes europeas, y el valor real depende de la topología del inversor. Otro fabricante estima que en días de lluvia esa capacitancia es unas tres veces la de un día soleado, y un tercero fija en 50 mA la fuga normal que admite antes de desconectarse. Las marcas están en «Cómo le llama cada marca».
Un arreglo grande puede marcar aislamiento bajo sin tener falla.
Todos los módulos de un inversor quedan en paralelo contra la tierra de equipos. La prueba de fuga en mojado de IEC 61215-2 exige que la resistencia de aislamiento de cada módulo, multiplicada por su área, sea de al menos 40 MΩ·m². En el peor caso, con módulos de 550 W justo en ese mínimo, 100 kWp (unos 470 m²) dan 85 kΩ. Con 500 kWp en un solo inversor serían 17 kΩ, menos que los 33.3 kΩ que necesita un inversor de 1000 V. Es un cálculo de peor caso: un fabricante señala que los módulos suelen estar muy por encima de ese mínimo y que el problema es raro.
Con microinversores
Con microinversores cada módulo, o cada par, alimenta su propio microinversor. El voltaje de c.c. no pasa del Voc de un módulo, menos de 60 V en la mayoría, y cada unidad trae un transformador de alta frecuencia con aislamiento galvánico. De ahí se infiere que una falla de c.c. queda confinada a un módulo y que la red no la alimenta. Es una inferencia, no una afirmación del fabricante, y no vuelve inofensiva la falla: sigue siendo un conductor con voltaje tocando metal. El esquema de los microinversores está dibujado en la pestaña Los conductores.
El microinversor trae integrado un detector e interruptor de falla a tierra (GFDI). Un fabricante llama a la condición GFDI Error y deja el LED en rojo fijo; queda retenida hasta que el instalador la restablece desde el portal del fabricante (la ruta exacta está en «Cómo le llama cada marca»). Los manuales no publican el umbral de detección. Restablecer sin revisar ese módulo, sus cables y sus conectores esconde la causa.
No hay bajadas de c.c. El camino de la falla es el conductor de puesta a tierra de equipos que viene dentro del cable troncal de c.a., y el manual pide que la estructura quede puesta a tierra conforme al código local. La NOM-001-SEDE-2012, 690-43(a), exige poner a tierra los marcos sin importar la tensión. La unión de cada marco al riel depende de las grapas de la estructura.
Ejemplos de equipos reales
Para los demás tipos de instrumento, ve «Ejemplos de equipos reales» en la pestaña Equipos de medición. Aquí solo van las cifras de esta figura. Rangos típicos, varían con el modelo. Confirma en la hoja de datos de tu instrumento.
Megóhmetros. El Fluke 1587 FC mide de 0.01 MΩ a 2 GΩ. El KEW 6024PV llega a 2000 MΩ en automático, con ±1.5 % + 5 dígitos en el rango principal y ±5 % + 6 en los extremos. El Hioki IR4053 cubre de 100 MΩ a 50 V hasta 4000 MΩ a 1000 V. Los tres llegan a 1000 V como máximo. Para arreglos de más de 1000 V, que piden 1500 V de prueba, existen modelos como el Seaward PV1525.
Multímetros. El tope de la clase Fluke 87V y 1587 es de 1000 V de c.c. El Fluke 117 es de 600 V. Hay modelos con más, como el Hioki CM4375-50, que anuncia hasta 2000 V de c.c. La regla es que el conjunto completo (multímetro, puntas y adaptadores) supere el Voc × 1.25 de la cadena.
Pinzas de corriente de fuga. El Fluke 368, el KEW 2433R y el Hioki CM4003 están especificados para c.a. Existen pinzas de fuga con c.c., como las Gossen Metrawatt Metraclip 64 y M311H, con c.c. de 100 y 1000 mA y c.a. de 100 mA, 1000 mA y 10 A. Revisa si la tuya es solo de c.a. o de c.a. y c.c. Un fabricante señala que una pinza de fuga debería leer corrientes menores de 0.1 mA.
Lo que te llevas
Con el inversor apagado, la primera falla casi no mueve corriente. Al arrancar, el inversor mide el aislamiento y, si está bajo, no conecta. No bajes el umbral ni restablezcas la alarma solo para que conecte.
Si la falla aparece con el inversor ya en red, la alimenta la red y solo la ve el monitor de corriente residual. La segunda falla la alimenta el propio arreglo, por marcos y conductores, y ningún fusible la abre.
Todo depende de que la tierra de equipos sea continua desde cada marco hasta el inversor. En la pestaña Los conductores ves qué hace cada conductor de puesta a tierra.
Proteger
Cae un rayo cerca y las varillas no están unidas
En la pestaña Falla a tierra viste que una falla necesita un camino que cierre con la fuente. Un rayo también busca camino: aquí ves qué pasa si las varillas del sitio no están unidas en un solo sistema y el inversor queda en medio.
Al terminar sabrás
Por qué un rayo que cae al suelo cerca del arreglo puede dañar el inversor sin tocar los módulos.
Cuánto baja el voltaje sobre el inversor con la tierra de equipos o con un puente directo y corto, y por qué baja menos si el rayo sube rápido.
Qué no arregla la unión, y qué le toca a los supresores.
Cuando cae un rayo, el suelo se vuelve una loma de voltaje y cada varilla toma la altura del punto donde está clavada. Dos varillas sin unir quedan a voltajes distintos, y la diferencia cae sobre lo que las conecta, casi siempre el inversor.
En obra, lo que haces
Tiendes el conductor de puesta a tierra de equipos (abreviado: tierra de equipos) junto con el circuito, del arreglo a la barra de tierras.
Unes en un solo sistema las varillas del edificio. Si el edificio ya tiene pararrayos, la unión de sus electrodos y bajantes la define y supervisa quien lo diseñó o instaló: no conectes ni modifiques nada del pararrayos sin su indicación por escrito.
Pones supresores en los extremos de los tramos largos.
Medir cada varilla por separado no te dice si están unidas. Si se acerca una tormenta, baja del techo: ya en el suelo, el paso entre tus pies también recibe voltaje.
La loma de voltaje y las dos varillas
Dónde cae el rayo
Qué une a las dos varillas
Mira qué pasa si…
Voltaje entre las dos varillasCalculado, no medido
Varilla del arregloVarilla del servicioLargo del conductorFrente del rayo (supuesto)Corriente por el equipoVoltaje contra la red de CFE
0.11101001,000 kV
Más ajustes
Frente: lo que tarda la corriente en subir a su pico. Cuanto más corto, más voltaje deja el conductor. Por eso la lectura con unión no sube pareja con los kA: 100 y 200 kA son golpes lentos.
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Curva roja: voltaje del suelo contra el suelo lejano, tan lejos que su voltaje ya es despreciable frente al de la loma. Más cerca del rayo, más alto.
Marcas negras: voltaje que toma cada varilla. Barra verde: el voltaje al que suben las dos cuando están unidas.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Escala horizontal en metros. Arrastra el rayo o usa el control de distancia. BT es la barra de tierras.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo: el suelo de 100 Ω·m de la pestaña Suelo y varilla, pero con varillas de 3 m, que dan unos 34 Ω cada una (0.335 × 100), no los 25 Ω de la varilla del servicio ni los 40 Ω de la de 2.44 m de otras figuras. Sirve para ver el orden de magnitud, no para diseñar.
¿Qué simplifica este modelo?
Suelo y rayo. Suelo uniforme, corriente que entra por un solo punto y solo el instante del pico. Las dos varillas son iguales y están alineadas con el rayo, que es el peor caso. Si el rayo no cabe en la escala, se dibuja en la orilla con un corte.
Varillas. Cada una es de 3 m × 16 mm y su resistencia sale de la resistividad del suelo. Si las dos quedan a la misma distancia del rayo, la diferencia entre ellas es cero. «Arreglo» y «servicio» marcan el voltaje de la varilla del arreglo y el de la del servicio, y BT es la barra de tierras. La varilla del arreglo es un electrodo auxiliar (NOM-001-SEDE-2012, 250-54). El poste de CFE y las varillas de su neutro se dibujan como en el resto de la guía.
Ionización. El suelo se ioniza cuando el campo pasa de unos 300 a 500 kV/m, y entonces saltan arcos por la superficie. Por eso el voltaje real cerca del impacto es menor que el calculado. En el rayo directo el número es el tope del modelo lineal con una sola varilla de 3 m, y el modelo solo marca ionización si el campo en esa varilla pasa de 300 kV/m. Como referencia, con un sistema de electrodos de 25 Ω, el máximo que admite la NOM-001-SEDE-2012 en 250-50, un rayo de 30 kA lo sube a 750 kV.
Largos. El largo de los conductores es un supuesto ilustrativo. El puente directo mide lo que la separación entre varillas. La tierra de equipos sigue el circuito, y el modelo le da 1.5 veces la separación más 6 m de subidas y bajadas. En tu obra puede ser otro.
Voltaje en el conductor. Con las varillas unidas se muestra el voltaje que la inductancia del conductor deja entre sus extremos: ΔV = L · I ÷ T. L es 1 µH por metro de conductor (supuesto). I es la corriente que circula entre las varillas al unirlas, no la del rayo: la diferencia de voltaje del suelo ÷ (resistencia de una varilla + la de la otra), 214 A en el ejemplo. T es el frente, lo que tarda esa corriente en subir a su pico.
Frente según el golpe. El modelo toma T así: 5.5 µs para el primer golpe negativo mediano (30 kA, CIGRE TB 549), 1 µs para el primer golpe negativo de diseño (50 kA, IEC 62305-1), 10 µs para el primer golpe positivo de diseño (100 y 200 kA, IEC 62305-1) y 1.1 µs para el golpe subsecuente mediano (12 kA, CIGRE TB 549). Los tres valores de corriente más bajos no vienen atados a un tipo de golpe en las fuentes: se les da 1.1 µs como supuesto.
Cuánto baja la unión según el golpe (suelo de 100 Ω·m, varillas a 30 m, rayo a 20 m)
Golpe
Sin unir
Tierra de equipos
Puente directo
30 kA · 5.5 µs
14.3 kV
1.98 kV7.2 veces menor
0.73 kV20 veces menor
10 kA · 1.1 µs (supuesto)
4.77 kV
3.30 kV1.45 veces menor
1.22 kV3.9 veces menor
50 kA · 1 µs
23.9 kV
18.2 kV1.3 veces menor
6.73 kV3.5 veces menor
100 kA · 10 µs
47.7 kV
3.63 kV13 veces menor
1.35 kV35 veces menor
Qué enseña la tabla. Cuanto más rápido sube la corriente, más voltaje deja el conductor y menos baja la unión la diferencia del suelo. La razón depende del frente, de la resistividad y del largo, no de la corriente. El golpe subsecuente de diseño de IEC 62305-1 (25 kA) sube en 0.25 µs, cuatro veces más rápido que cualquiera de la figura: ahí el conductor no limita nada y el modelo deja toda la diferencia del suelo. Cerca del 80 % de los rayos negativos trae dos o más golpes.
Puente y tierra de equipos juntos. Las dos inductancias quedan en paralelo y la corriente se reparte en proporción inversa a su largo. Es un orden de magnitud. La corriente que de verdad pasa por el conductor depende de la geometría, y la subida más rápida de un rayo es mayor que el promedio I ÷ T. Si el conductor es tan largo, o el frente tan corto, que ese cálculo pasa de la diferencia que el suelo pone entre las varillas, el modelo muestra esa diferencia, porque un conductor no puede dejar más voltaje que el que lo empuja.
Lo que no se calcula. El voltaje que el campo magnético del rayo induce en los lazos de cable. Ese voltaje aparece aunque todo esté unido.
Aguante del aislamiento. Para equipo de 127/220 V la banda de aguante al impulso es de 0.8 a 4 kV (IEC 60364-4-44, tabla 443.2). El aguante al impulso es el pico de voltaje que el aislamiento de un equipo eléctrico resiste por diseño: uno con aguante bajo se daña con menos voltaje que uno con aguante alto. La misma tabla da de 1.5 a 6 kV para 277/480 V, de 4 a 12 kV para 1,000 V y de 6 a 8 kV para 1,500 V c.c., según la categoría de sobretensión del equipo, de I a IV. El simulador toma 6 kV como tope de aguante (supuesto del modelo, el tope de la fila de 277/480 V) y da por perforado el aislamiento a partir de ahí.
Rayo directo sin unión. El voltaje contra la red y la marca punteada de la varilla del servicio son los valores después de perforar. Con dos varillas iguales, del orden de la mitad del rayo pasaría por los cables y el inversor, y el edificio subiría lo mismo que con las varillas unidas. Es un orden de magnitud: a esos voltajes el modelo lineal ya no es confiable.
Las tres opciones. La tierra de equipos es la unión de la segunda opción, y en la tercera el puente directo se suma a ella. Una estructura sin tierra de equipos hasta la barra de tierras, como en la primera opción, además incumple la NOM-001-SEDE-2012, 690-43(b).
Dos varillas sin unir dejan sobre el inversor toda la diferencia de voltaje del suelo. La tierra de equipos tendida con el circuito la baja, pero con frentes rápidos (los golpes subsecuentes y el primer golpe de diseño de 1 µs) la baja mucho menos. Un puente directo y corto la baja más.
Unir las varillas no baja la loma. Pone a los equipos en el mismo escalón: el sitio sube entero. Lo que falta contra la red de CFE lo hacen los supresores, en los extremos.
¿De dónde sale el voltaje del suelo?
V(r) = ρ · I ÷ (2π · r) ΔV = ρ · I ÷ (2π) · (1 ÷ rA − 1 ÷ rB)
Es la misma loma y los mismos cascarones punteados de la pestaña Suelo y varilla, ahora con un rayo.
ρ es la resistividad del suelo, I la corriente del rayo y r la distancia al punto donde entra. rA y rB son las distancias de cada varilla a ese punto. Con un rayo de 30 kA en un suelo de 100 Ω·m, el suelo queda a 23.9 kV a 20 m del impacto y a 9.55 kV a 50 m. Con una varilla en cada punto ya hay 14.3 kV entre ellas. Los valores crecen en proporción directa con ρ y con I.
La corriente del rayo se reparte por el suelo en todas direcciones. Cerca del punto de entrada cruza poca sección de suelo y la caída de voltaje por metro es grande. Lejos, la sección es enorme y la caída casi desaparece. El suelo lejano es el lugar donde el voltaje ya no cambia, y contra él se mide todo lo demás.
La fórmula es un modelo de primer orden, con suelo uniforme y un solo punto de entrada. Da el orden de magnitud a decenas de metros del impacto, que es donde suele estar la segunda varilla.
No hace falta que el rayo pegue en los módulos. UL, el laboratorio de certificación de seguridad, reporta que los impactos directos son raros y que la mayor parte del daño en sistemas fotovoltaicos viene de rayos que caen al suelo cerca de la instalación.
Medir cada varilla no dice si están unidas
Una varilla de 5 Ω y una de 50 Ω toman el mismo voltaje del suelo en el mismo punto. Medir cada una por separado con un telurómetro de estacas no te dice si están unidas. Solo lo dice una prueba de continuidad entre ellas, con un óhmetro de baja resistencia. Cómo se usa cada instrumento está en la pestaña Equipos de medición. Antes de abrir cualquier conexión de puesta a tierra para medir, sigue la regla de la pestaña Con estacas.
Con metal de por medio salen fracciones de ohm. Una lectura baja prueba continuidad metálica, por ejemplo por la tierra de equipos, pero no que el camino sea corto, y eso es lo que importa para el rayo. Si solo las une el suelo, sale casi la suma de las dos resistencias.
Una resistencia baja sí reduce la elevación cuando el rayo entra por ese electrodo. Con 30 kA son 750 kV con 25 Ω, 150 kV con 5 Ω y 30 kV con 1 Ω, que todavía es varias veces lo que aguanta el equipo eléctrico. Lo que protege al equipo eléctrico es la unión de todos los electrodos, más los supresores en cada cable que llega de otro lado.
Más detalle de obra
Un solo sistema de electrodos. Los del edificio, el del pararrayos y el del lado de c.c. se unen entre sí (NOM-001-SEDE-2012, 250-50). Si el edificio ya tiene pararrayos, no conectes ni modifiques nada de él sin la indicación por escrito de quien lo diseñó o instaló. Una varilla junto al arreglo es un electrodo auxiliar (250-54): se conecta a la tierra de equipos y no la sustituye. Para una varilla en el arreglo, ve a la pestaña Los conductores. Para un arreglo lejos del servicio, ve a la pestaña Piso y granja.
Sin lazos grandes de cable. El rayo induce voltaje en cualquier lazo, aunque todo esté unido.
Supresores. Con microinversores, solo del lado de c.a. Mira la pestaña Supresores.
Lo que dice la norma
La NOM-001-SEDE-2012 pide un solo sistema de electrodos por edificio o estructura. Los electrodos presentes se unen entre sí (250-50), incluidos el del pararrayos y el del lado de corriente continua. La excepción son los electrodos auxiliares de 250-54, como una varilla junto al arreglo, que solo se conectan a la tierra de equipos.
Todos los electrodos presentes en cada edificio o estructura se unen entre sí para formar el sistema de electrodos de puesta a tierra. La NOTA enlista los electrodos o sistemas de tierra de equipos de cómputo, pararrayos, telefonía, comunicaciones, subestaciones y acometida, y dice que todos han de conectarse entre sí.
El sistema de corriente alterna y los equipos del mismo edificio usan el mismo electrodo. Dos o más electrodos unidos entre sí cuentan como un solo sistema.
Los electrodos del sistema de protección contra descargas atmosféricas se unen al sistema de electrodos del edificio. El pararrayos lleva sus propios electrodos (250-60), pero un electrodo de pararrayos sin unir al sistema de electrodos del edificio no cumple.
Permite electrodos auxiliares, como una varilla junto al arreglo, conectados al conductor de puesta a tierra de equipos. No les exige la unión de 250-50 ni el requisito de resistencia, y aclara que el suelo no se usa como trayectoria de la corriente de falla. En la práctica, esa varilla queda unida al sistema solo por la tierra de equipos, un camino tan largo como el circuito.
Pide la tierra de equipos entre el arreglo y el resto del equipo. Cuando los conductores del circuito salen de la vecindad del arreglo, la tierra de equipos va en la misma canalización o cable, o junto con ellos.
Señala como consideración importante que los conductores de unión y del electrodo no sean más largos de lo necesario y que no lleven dobleces ni bucles innecesarios. Respalda la práctica del puente corto y recto.
NOM-022-STPS-20158.5
Quien trabaja en techos, torres o plataformas expuestos debe suspender el trabajo en cuanto se acerque una tormenta eléctrica. Aplica solo a las áreas de trabajo dentro del alcance de la norma.
NOM-022-STPS-20158.6
La red de puesta a tierra de los pararrayos se interconecta con las demás redes de puesta a tierra, como las de motores, subestaciones o el sistema eléctrico en general. Aplica a las áreas de trabajo con sustancias inflamables o explosivas, o con equipos que generan electricidad estática.
CFE G0100-04 (2008)9.4.1
Cuando existan otros sistemas de puesta a tierra en el inmueble, el del sistema fotovoltaico se conecta a ellos, porque eso limita las diferencias de potencial y protege a personas y equipos. Es la especificación para sistemas de hasta 30 kW en baja tensión.
Detalles de diseño
Puente directo entre varillas. Es práctica de diseño: para un electrodo auxiliar, la NOM-001-SEDE-2012, 250-54, solo pide la conexión a la tierra de equipos. Si lo tiendes, hazlo a nivel de piso, corto y recto, y dimensiónalo según 250-66. La NOTA de 250-4(a)(1) señala como consideración importante que los conductores no sean más largos de lo necesario ni lleven dobleces ni bucles.
Lazos de cable. Como orden de magnitud, un lazo de 10 m² a 20 m del rayo recibe hasta unos 10 kV con la pendiente de diseño del nivel I de IEC 62305-1 para el primer rayo negativo (100 kA/µs), y unas 18 veces menos con la pendiente promedio de un rayo mediano.
Arreglo en piso con pararrayos. La guía de un fabricante de protecciones contra rayo agrega una malla de electrodos bajo el arreglo, de 20 × 20 m a 40 × 40 m, unida al sistema del edificio y con menos de 10 Ω recomendados. La decisión sobre una varilla propia en el arreglo está en la pestaña Los conductores.
Supresores. La práctica europea pide un supresor de c.c. también junto a los módulos cuando hay más de 10 m hasta el inversor, y uno de c.a. junto al inversor cuando hay más de 10 m de cable hasta el supresor de la acometida.
Personas y animales. Con 30 kA en suelo de 1,000 Ω·m, un paso de 1 m recibe unos 11 kV a 20 m del rayo y 43 kV a 10 m. Un animal con 2 m entre patas recibe casi el doble. Los límites tolerables publicados para impulsos de rayo van de 15 a 32 kV. En áreas de ganado, la NOM-001-SEDE-2012 pide planos equipotenciales (547-10), que no aplican a aves de corral.
Si el edificio ya tiene pararrayos: ¿separar o unir?
Arriba, en esta pestaña, viste por qué se unen las varillas del edificio y qué le toca a los supresores. Si el edificio ya tiene pararrayos, el rayo no solo cae al suelo: baja por una bajante junto a tu arreglo, y hay que decidir si el metal del arreglo se separa de ella o se une a ella.
Cuando el rayo baja por la bajante del pararrayos, el voltaje a lo largo del conductor crece con su largo. Las partes metálicas del arreglo (marco o riel), atadas al edificio por sus cables, se quedan a un voltaje bajo, y el aire entre los dos puede romperse. Hay dos salidas. Guardas la distancia de separación, o unes. Unir quita el arco, pero mete parte del rayo en tus cables.
El techo con pararrayos
Mira qué pasa si…
Qué haces con el metal del arreglo
Distancia de separación sCalculada, no medida
ki · kc ÷ kmLargo l de la bajanteTu distancia dMargen d − sLos 1.80 m de la NOMRayo de diseño (solo mueve los puntos)
ki: clase del sistema. kc: reparto entre bajantes. km: material entre el arreglo y la bajante.
Más ajustes
Clase del sistema de protección contra rayo
Bajantes
Qué hay entre el arreglo y la bajante
Bajante y unión (cobre)
Cable de c.c. del arreglo y su supresor (tipo 1 o tipo 2)
Rojo: dentro de s se espera un arco. El tubo marca esa zona alrededor de la bajante.
Ámbar: cumple s, no los 1.80 m de la NOM. Verde: cumple los dos números.
Cuña roja junto al edificio: el voltaje a lo largo de la bajante. Crece con el largo.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
Método. s sale del método simplificado de IEC 62305-3, edición 2 (2010), cláusula 6.3. En la edición 3 (2024) es la 6.3.2 y las tablas cambian de número. Los valores de ki, kc y km vienen de la edición 2 a través de guías de fabricantes y no se leyeron en la edición 3. El método simplificado vale si el largo o el ancho del edificio no pasan de 4 veces su altura.
Un solo punto y l = h. La figura mide la distancia en un solo punto, en dos dimensiones, y toma l igual a la altura: es el valor para un punto del techo junto a la bajante, sin conductor de techo en medio. La norma cuenta l a lo largo del conductor, hasta la unión equipotencial o el electrodo más cercano. Para un punto al que se llega por conductores de techo, l es más largo y s crece. Ejemplo: 10 m de conductor de techo más 9 m de bajada dan l = 19 m, y s = 0.334 m con clase III y kc de 0.44, contra 0.158 m con l = 9 m. El diseñador calcula el l real. Aparte de eso, el método simplificado puede dar hasta 2.5 veces más distancia que el detallado (Kern, Beierl y Zischank, SIPDA 2009).
Pararrayos de diseño. Supone un pararrayos diseñado según IEC 62305 o NMX-J-549. Con una punta de otro tipo, la cuenta puede no aplicar. Pide la base de diseño.
Material. La norma da solo dos valores de km, 1 para aire y 0.5 para sólido. Pintura, betún o una funda de plástico no suman distancia.
Los dos números. La distancia calculada es práctica de diseño del pararrayos, no un artículo de la NOM. La NOM-001-SEDE-2012, 250-46, da un número fijo de 1.80 m y no lo reduce por el material.
Rayo de diseño. Las corrientes de 200, 150 y 100 kA son el primer golpe positivo de diseño (10/350 µs) de los niveles I, II y III-IV de IEC 62305-1. Solo mueven la velocidad de los puntos.
Puntos. El rayo dura microsegundos y la animación lo muestra lento a propósito. El grosor de los puntos que entran a tus cables es un supuesto ilustrativo (10 % de la corriente de la bajante), porque cuánta corriente entra depende de la geometría y no se calcula aquí.
Lo que no se modela. El voltaje inducido en los lazos de cable y el tamaño de los supresores. El edificio es genérico y no usa la casa de ejemplo de las otras figuras, porque aquí cuenta la altura. El croquis del edificio no está a escala en horizontal; la lupa del techo sí, salvo la punta, que se dibuja cortada.
En obra, lo que haces
Pide el proyecto del pararrayos y habla con su diseñador antes de montar. Un arreglo nuevo en un edificio protegido es una modificación que él debe revisar.
Pregunta al diseñador si la punta cubre el arreglo. Que haya pararrayos en el techo no basta.
Mide la distancia de cada parte metálica a cada bajante, no solo la del módulo más cercano.
Separa o une como lo defina el diseñador. No muevas ni prolongues la bajante, ni la uses como parte del arreglo.
Si se acerca una tormenta eléctrica, baja del techo. NOM-022-STPS-2015, 8.5.
Separar
Guarda la distancia de cada parte metálica a cada bajante, la calculada y, para la NOM, 1.80 m.
Supresores tipo 2 del lado de c.c. y tipo 1 en la entrada del servicio, si el arreglo queda dentro del volumen protegido por la punta (lo confirma el diseñador).
Con microinversores, tipo 2 junto a ellos y tipo 1 en la entrada, ambos del lado de c.a.
Unir
La unión lleva cobre de 16 mm² como mínimo (IEC 62305-3, ed. 2, tabla 8; el 6 AWG no alcanza). La define, y la hace o supervisa, quien diseñó o instaló el pararrayos: no conectes nada a la bajante sin su indicación por escrito.
Parte del rayo entra en tus cables, así que van supresores tipo 1. Con microinversores, junto a ellos y en la entrada (pestaña Supresores).
Es el método simplificado de IEC 62305-3, edición 2 (2010), cláusula 6.3. s sale en metros. Las tablas de ki, km y kc cambian de número en la edición 3 (2024) y sus valores no se leyeron para esta guía. Confírmalos en la edición que use el proyecto.
Factor
Qué es
Valores
ki
Clase del sistema de protección contra rayo
I: 0.08 · II: 0.06 · III y IV: 0.04
kc
Cómo se reparte la corriente entre bajantes
Una: 1 · dos: 0.66 · tres o más: 0.44
km
Material entre el arreglo y la bajante
Aire: 1 · concreto o ladrillo: 0.5
l
Largo de la bajante, desde el punto cercano al arreglo hasta la unión equipotencial o el electrodo más cercano
En metros. Aquí, la altura del edificio
Ejemplo de la figura. Clase III, una bajante, aire, 9 m: 0.04 × 1 ÷ 1 × 9 = 0.36 m, que la figura redondea hacia arriba a 36 cm. Con dos bajantes salen 24 cm y con tres o más, 16 cm. Con concreto o con clase I, el doble: 72 cm.
La altura pesa. Con tres bajantes, 6, 12, 15 y 20 m dan 11, 22, 27 y 36 cm. Con una bajante y 20 m, 80 cm.
Cuándo valen los kc. Los 0.66 y 0.44 valen para el tipo B del sistema de electrodos de la norma, o para el tipo A si las resistencias de los electrodos de las bajantes no difieren más de 2 a 1. Si no, kc = 1. Algunas fuentes imprimen 0.5 para dos bajantes; aquí se usa 0.66, el de las guías de fabricantes consultadas.
Por qué crece con el largo. Una bajante tiene del orden de 1 µH por metro. Con una subida de corriente de 20 kA/µs (supuesto, el piso del rango de 20 a 100 kA/µs que cita el IET), cada metro deja unos 20 kV y 10 m, 200 kV. Con 100 kA/µs, 10 m llegan a 1 MV.
Dos lecturas de l. La figura toma l igual a la altura, el valor de un punto del techo junto a la bajante. Si el punto está a 10 m de conductor de techo de la bajante y esta baja 9 m, l = 19 m y s = 0.334 m con clase III y kc de 0.44, contra 0.158 m con l = 9 m. Cuando el techo tiene una malla de captación, un estudio (Kern y otros, 2009) recomienda contar solo el largo de las bajantes, y halló que el método simplificado puede dar hasta 2.5 veces más distancia que el detallado.
Lo que dice la norma
Las referencias a la NOM-001-SEDE-2012 son a la edición del DOF del 29 de noviembre de 2012. Antes de citarla en un reporte, confirma en el DOF si hay una edición posterior, porque los números de artículo podrían cambiar. Haz lo mismo con cada documento de abajo.
Las canalizaciones, envolventes, estructuras y partes metálicas de equipo eléctrico que no llevan corriente normalmente se mantienen a 1.80 m o más de los conductores de bajada de los pararrayos, o se unen cuando la distancia es menor. Es un número fijo, sin reducción por el material.
Los electrodos del sistema de protección contra descargas atmosféricas se unen al sistema de electrodos del edificio. La NOTA 2 dice que las canalizaciones y envolventes metálicas pueden requerir unión o separación de los conductores de protección contra descargas.
Otra regla de 1.80 m, distinta de 250-46. Los electrodos de sistemas distintos, incluidos los del pararrayos, no quedan a menos de 1.80 m entre sí si no están unidos, y dos o más electrodos unidos cuentan como un solo sistema. Habla de electrodos en el suelo, no de partes metálicas sobre el techo.
CFE G0100-04 (agosto 2008), 9.4.1
Los conduits y las estructuras metálicas del sistema fotovoltaico se mantienen a 1.83 m o más del conductor del sistema interceptor de rayos, o se conectan sólidamente a él. Si hay conductor de apartarrayos, el generador se integra a él (marcos y estructuras unidos), y pide instalar los módulos lo más lejos posible de ese conductor. Los conductores que interconectan los sistemas son al menos del calibre del conductor de puesta a tierra del sistema. Solo cubre sistemas de hasta 30 kW. No habla de supresores tipo 1 ni del cobre para corriente de rayo. Toma la unión como camino normal, que es lo contrario de la preferencia de IEC de guardar s. No se confirmó si CFE publicó una edición posterior.
CFE G0100-04 (agosto 2008), 6.10.4.1 b)
Los conductores de puesta a tierra de equipos no corren paralelos ni cerca de los conductores de corriente, para reducir el acoplamiento de sobretensiones. IEC 60364-7-712, edición 2017 (712.542.103), pide lo contrario para los conductores de unión del arreglo: lo más cerca posible de los conductores positivo y negativo.
IEC 62305-3
Distancia de separación en la edición 2 (2010), cláusula 6.3, y en la edición 3 (2024), 6.3.1 (método general) y 6.3.2 (simplificado). En la edición 3 las tablas de ki, km y kc pasan a ser la 11, la 12 y la 13.
IEC 62305-3, edición 2 (2010), tablas 8 y 9
Tabla 8, conductores que unen barras de unión entre sí o a un electrodo: cobre de 16 mm², aluminio de 25 mm², acero de 50 mm². Tabla 9, instalaciones metálicas internas a la barra de unión: cobre de 6 mm², aluminio de 10 mm², acero de 16 mm². En la edición 3 (2024) son las tablas 9 y 10, y no se leyeron sus valores. El cobre de 16 mm² es también el mínimo para clase III según una guía de fabricante. Confirma la edición del proyecto.
IEC TR 63227:2020, 4.3 y 5.1
Recomienda al menos 0.5 m entre los captadores o bajantes y los módulos. Es un informe técnico informativo y busca reducir el acoplamiento magnético hacia los módulos. Dice que el arreglo no cambia el riesgo de impacto, que los sistemas de protección existentes no deben verse afectados y que especialistas diseñan, instalan e inspeccionan.
IEC 60364-7-712, edición 2017
Si hay protección contra impacto directo y s no se guarda, se usan supresores de clase I (tipo 1), normalmente junto con los de clase II (712.534.4.4.101.2). Si Iimp no se calcula, para nivel de protección III no es menor de 12.5 kA (712.534.4.4.101.7). La edición 3 (2025) sustituye a la de 2017: revisa números y texto.
IEC 62446-1:2016, 5.2.6, 5.2.7 y 6.1
Puesta a tierra y unión del lado de c.c., protección contra rayo y sobretensión, y continuidad de los conductores de puesta a tierra y de unión. Tiene una enmienda de 2018 y una edición 2 en borrador, así que la numeración puede cambiar.
NOM-022-STPS-2015, 7.2 c) y 8.6
En áreas con sustancias inflamables o explosivas o con electricidad estática, la red del pararrayos se interconecta con las demás redes, y cada 12 meses se mide con un máximo de 10 Ω en los electrodos del pararrayos y de 25 Ω en la red. No aplica a todo cliente.
NMX-J-549-ANCE-2005
Solo se leyó el anteproyecto de febrero de 2005. Sus ki (0.1, 0.075 y 0.05) y su kc difieren de los de IEC, así que sus números no se usan aquí y no se citan cláusulas. La NOM-022-STPS la nombra como referencia de diseño.
Detalles de diseño
Un punto cercano basta para fallar. Una caja de combinación atornillada junto a una bajante, o un cable sujeto a ella, vuelve un arreglo que cumplía en uno que no guarda s. Atar cables a un conductor del pararrayos deja pasar corriente a ellos.
No se puede suponer que los rieles sean captadores. Para resistir la perforación, IEC 62305-3 (tabla 3) pide 7 mm en aluminio, 5 en cobre y 4 en acero. Revisa el espesor del riel o del marco en el plano del fabricante.
Canalización de c.c. junto a una bajante. Por analogía con las guías de fabricante para cables que entran a un edificio, se separa por s o se une en ambos extremos. El anteproyecto de la NMX-J-549 (no es el texto final) pide unir las partes largas y paralelas en cada extremo y cada unos 10 m, por el camino más corto. La unión la define el diseñador del pararrayos.
Lazos pequeños. Tiende la unión junto a los cables del circuito. Como orden de magnitud (supuesto: lazo de 10 m² a 20 m del rayo, con 100 kA/µs), el lazo recibe unos 10 kV.
Tipo 1 en c.c. Su capacidad depende de la clase y del número de bajantes (hay una tabla de un fabricante que copia IEC 61643-32 e IEC TR 63227). Si no se calcula, para nivel de protección III IEC 60364-7-712 pide Iimp de al menos 12.5 kA. Revisa que la hoja de datos declare Iimp en onda 10/350 µs: un “tipo 1” de UL no lo garantiza. La NOM-001-SEDE-2012 no pide supresores en sistemas fotovoltaicos; los pide la práctica de IEC y los fabricantes. Más en la pestaña Supresores.
Distancias de 10 m. Si el cable del arreglo al inversor pasa de 10 m, un fabricante agrega un supresor de c.c. junto a los módulos. Si el inversor está a más de 10 m del supresor de la entrada, agrega uno de c.a. en el inversor.
Después de unir. Comprueba la continuidad de la unión con un óhmetro de baja resistencia. Una guía de fabricante recomienda menos de 1 Ω en la revisión del pararrayos. Una lectura baja prueba continuidad metálica, no que el camino sea corto ni apto para el rayo. Antes de abrir cualquier conexión de puesta a tierra, sigue la regla de la pestaña Con estacas. El paso a paso de las uniones del arreglo (marcos y rieles; no trata la conexión a la bajante) está en la pestaña Las uniones y la rutina completa, en la pestaña Norma y rutina.
Revisión del pararrayos. Agregar un arreglo es una modificación, y tras una modificación el pararrayos se inspecciona de nuevo. Una guía de fabricante, según la tabla E.2 de IEC 62305-3, da inspección visual cada 1 o 2 años y completa cada 2 o 4, según la clase.
Techos con material inflamable. Una guía alemana de un fabricante pide al menos 0.4 m entre los conductores de captación y un techo de material muy inflamable, como la paja. El anteproyecto de la NMX-J-549 da 0.1 m como mínimo con cubierta combustible.
Tormenta. Suspende el trabajo en el techo en cuanto se acerque una tormenta eléctrica (NOM-022-STPS-2015, 8.5, en su alcance).
Ejemplos de equipos reales
Inversores Growatt de tres fases (manuales MID TL3-X, MAC 15-70KTL3-X y MAX 25-50KTL3-XL). Sugieren una distancia S de 2.5 m para un edificio de unos 15 m. Por la fórmula, a 15 m y en aire, salen 0.26 m con clase III y tres bajantes, 0.60 m con clase III y una, y 1.20 m con clase I y una. El 2.5 m del manual es más del doble del peor caso en aire; con concreto, la fórmula llega a 2.4 m (clase I, una bajante). Con S guardada piden supresores tipo II y tipo I, y sin S, tipo I en todos los puntos. Piden que la bajante y la tierra de equipos no compartan cable, y que la tierra de equipos sea de más de 6 mm² cuando se guarda S. Se basan en la norma china GB/T 21714.3-2015 y excluyen la garantía si la instalación no cumple la norma nacional e IEC. No se revisaron los manuales de Solis ni de GoodWe.
Microinversores APsystems (DS3 y QT2). Sus hojas de datos no declaran clase de supresor. Los manuales recomiendan uno en la caja de c.a. aunque el código local no lo pida, y la garantía excluye el daño por tensión fuera de especificación, venga de la red o de un rayo. Eso es de la edición APAC de la garantía; revisa la que acompaña a tu equipo en México.
Estructuras K2 Systems. Su manual recomienda mantener la distancia de separación al pararrayos existente. En techos de lámina con junta engargolada, dice que no se puede garantizar la conexión eléctrica por el recubrimiento, y que la unión para rayo se hace en sitio.
Fuente de las cifras de ki, kc y km. La guía de protección contra rayo de DEHN (2014), que reproduce IEC 62305-3 edición 2, y las notas técnicas de DEHN sobre sistemas fotovoltaicos en techo.
Lo que te llevas
Dos varillas sin unir dejan sobre el inversor toda la diferencia de voltaje del suelo. La tierra de equipos con el circuito la baja, pero con frentes rápidos la baja mucho menos; un puente directo y corto la baja más.
Unir las varillas no baja la loma: el sitio sube entero, y contra la red de CFE lo resuelven los supresores, en los extremos. Medir cada varilla por separado no dice si están unidas.
La distancia s = ki × kc ÷ km × l crece con la altura y se duplica con concreto o con clase I frente a III y IV. Dentro de s se espera un arco.
La NOM-001-SEDE-2012 no calcula. En 250-46 pide 1.80 m o unir.
Unir el arreglo a la bajante mete parte del rayo en tus cables y pide cobre de 16 mm² (IEC 62305-3, ed. 2) y supresores tipo 1. Antes, consigue el proyecto del pararrayos y habla con su diseñador. La rutina de revisión está en la pestaña Norma y rutina.
Para un arreglo lejos del servicio, ve a la pestaña Piso y granja.
Proteger
El supresor recorta contra la barra a la que lo conectas
En la pestaña Rayo viste que unir las varillas no baja la loma de voltaje y que lo que falta lo hacen los supresores. Aquí ves qué hace un supresor con lo que entra por los conductores y a qué barra conectarlo.
Al terminar sabrás
Contra qué recorta un supresor y por qué la barra a la que lo conectas decide cuánto protege.
Si tu inversor ya trae uno y cuándo agregar otro, afuera.
Dónde conectarlo y qué tan cortos deben ser sus cables.
Un supresor (SPD) no conduce con el voltaje normal. Con una sobretensión conduce unos microsegundos y amarra el conductor a su terminal de tierra. No hace desaparecer la sobretensión. Desvía la corriente por esa terminal. Al inversor le llega solo el voltaje que queda entre el conductor y la barra de tierras.
Por eso importa a qué barra lo conectas. Unido a la barra de tierras del inversor, recorta contra ella. Con una varilla aparte, que no llega por conductor a esa barra, recorta contra otro voltaje y la diferencia cae sobre el inversor. La figura muestra un polo del lado de corriente continua (c.c.): prueba los botones.
Contra qué barra recorta el supresor
Mira qué pasa si…
Supresor externo, junto a los módulos
Terminal de tierra del supresor
Sin supresor externo no hay terminal que conectar.
Dentro del inversor
Se dibuja como tipo 2, el que recorta las sobretensiones que llegan por los cables, en el tablero o junto al inversor.
Más ajustes
Sin supresor externo no hay cable que medir.
10 m
Hasta 10 m no hay factor por distancia. Desde 11 m la regla pide otro supresor y el factor salta a × 2: es el peor caso de la regla, no una curva medida.
En las terminales del inversorCalculado
Antes del último cambioAguante del inversor de 1000 V (valor por defecto)En los módulos (aguantan 6.0 kV por defecto)Corriente de descarga (supuesto)Factor por distancia (supuesto, regla de los 10 m)
De qué está hecho ese voltaje. Escala de 0 a 20 kV, con una marca vertical en el aguante de 5.6 kV
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Up, el nivel de protección: el voltaje que deja el supresor mientras conduce.
Caída en el cable del supresor, a + b. Cada metro suma cerca de 1 kV (1.25 kV con el impulso supuesto).
Rebote por distancia: pasando de 10 m, el voltaje en el equipo puede duplicarse.
Diferencia entre dos varillas que no están unidas.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo. Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado con valores de ejemplo, que dibuja solo el lado de c.c. de la casa: la sobretensión de 20 kV, los 10 kA y los 10 Ω entre varillas son supuestos.
¿Qué simplifica este modelo?
Uen el equipo = Up + caída en las conexiones + diferencia entre varillas + rebote por distancia
La diferencia entre varillas solo aparece cuando el supresor y el equipo no comparten la misma barra. El rebote por distancia aplica el peor caso de la regla de los 10 m, como un escalón ilustrativo: ×1 hasta 10 m y ×2 pasando de 10 m.
El modelo no calcula la caída inductiva a lo largo del conductor entre el supresor y la barra. Con 1.25 kA/µs son unos 12.5 kV por cada 10 m de conductor, aunque las varillas estén unidas. Por eso en un tramo largo cada extremo lleva su supresor, conectado a lo que tiene al lado, como explica el recuadro de ¿Dónde y cómo lo conecto?
Sirve para comparar instalaciones, no para dimensionar. Dibuja un solo polo del lado de c.c., sin el poste de CFE ni el tablero, varillas que solo tienen resistencia y una sobretensión fija que entra por los módulos. Son supuestos de ejemplo la sobretensión (20 kV y 10 kA), los 10 Ω entre varillas, el reparto entre dos supresores y el nivel del interno, que ninguna hoja que consultamos publica. Up (2.6 kV) es de catálogo y los aguantes son los valores por defecto de IEC 60364-7-712:2017, para cuando la hoja de datos no los da. El caso Dañado se dibuja como circuito abierto.
¿Ya trae uno mi inversor?
La mayoría de los inversores de cadena (string) que consultamos declara un supresor interno tipo 2 o tipo 3 (el tipo 3 es una protección fina, junto al equipo). Los microinversores que consultamos, ninguno.
Confirma el renglón de sobretensiones en la hoja de datos del modelo exacto que vas a instalar.
Un interno cuenta como protección de c.c. solo si el fabricante lo declara para c.c. y sus corrientes alcanzan para el sitio (IEC 60364-7-712:2017).
Un interno cuida al inversor, no a los módulos lejanos.
Qué declara cada marca de inversor
Tipo de supresor integrado que declara la hoja de datos de cada familia, del lado de c.c. (corriente continua) y del lado de c.a. (corriente alterna).
Marca y familia
Lado de c.c.
Lado de c.a.
Growatt MIN 2500-6000TL-X (monofásico)
Tipo 2
Tipo 3
Growatt MID 15-25KTL3-X
Tipo 2
Tipo 2
Growatt MAX 50-80KTL3 LV y MAX 100-125KTL3-X LV
Tipo 2
Tipo 2
Solis S5-GC(25-40)K
Tipo 2
Tipo 2
Solis S6-GR1P(2.5-6)K-S y S5-GR3P(5-25)K
Sin tipo declarado
Sin tipo declarado
GoodWe DNS G3 (3 a 6 kW, monofásico)
Tipo 3 (tipo 2 opcional)
Tipo 3 (tipo 2 opcional)
GoodWe SDT G2 (17 a 25 kW)
Tipo 3 (tipo 2 opcional)
Tipo 3
GoodWe SMT (25 a 36 kW)
Tipo 3 (tipo 2 opcional)
Tipo 3 (tipo 2 opcional)
GoodWe SMT (50 a 80 kW)
Tipo 2 (tipo 1 + 2 opcional)
Tipo 2
APsystems DS3 y QT2 (microinversores)
No declara
No declara
Las hojas que consultamos son ediciones de Europa, Australia, India y Filipinas. Los modelos que se venden en México a 127/220 V y a 480 V pueden traer otra protección. Ninguna publica la corriente nominal de descarga (In), el nivel de protección (Up) ni la corriente de cortocircuito que soporta (Iscpv) del supresor integrado.
IEC 60364-7-712:2017 (712.534.4.4.101.1) acepta el supresor integrado como protección de c.c. solo si el fabricante lo especifica para ese uso y sus corrientes alcanzan para el sitio: la nominal de descarga (In), la máxima de descarga (Imáx), la de rayo (Iimp) y la de cortocircuito que soporta (Iscpv). La misma cláusula aclara que los varistores incluidos en el inversor no se consideran supresores. Si agregas uno externo, pide al fabricante el nivel de voltaje del interno para elegir el Up.
Los manuales de APsystems recomiendan instalar supresores en la caja de c.a., y su garantía limitada (edición APAC de 2025) excluye el daño por voltaje de entrada fuera de especificación, venga de la red, de un generador o de un rayo. En Solis, las alarmas DcSpdFail y VgSpdFail avisan de la falla del supresor integrado.
Solis explica en su material técnico por qué agregar uno externo. Según el fabricante, y sin fuente independiente, cerca de 70 % de las sobretensiones vienen de maniobras en la red y en las cargas, y pueden destruir el supresor integrado o el relevador del inversor. Recomienda uno externo tipo 2 con más de 20 kA en onda 8/20 µs (un impulso que sube en unos 8 µs y baja a la mitad en unos 20 µs), Up cercano a 0.8 veces el aguante del equipo, conexiones cortas y rectas dentro de 0.5 m y un interruptor o fusible en serie.
¿Cuándo agrego uno externo?
La NOM-001-SEDE-2012 no exige supresores en sistemas fotovoltaicos y su Artículo 285 solo dice cómo instalarlos. Agrega uno externo en estos casos.
Más de 10 m entre el supresor y el equipo que cuida. Pon uno en cada extremo del tramo. IEC 60364-7-712:2017 lo plantea como nota informativa y la exigencia viene de CLC/TS 50539-12 y de guías de fabricantes de protecciones.
Pararrayos en el edificio. Además del tipo 2 va un tipo 1 en la entrada de baja tensión, que aguanta la corriente de un rayo. Si el edificio ya tiene pararrayos, ve a la pestaña Rayo y lee lo que dice de unir sus electrodos al sistema del edificio.
Microinversores y líneas de datos. Con microinversores los supresores van solo en corriente alterna (c.a.), y RS-485, Ethernet y los sensores llevan el suyo.
Al elegirlo, busca uno que aguante el voltaje del arreglo, que recorte por debajo de lo que aguanta el inversor y que soporte la corriente de cortocircuito del arreglo.
Longitud crítica, los 10 m y otros casos
Longitud crítica. Pon supresores en c.c. cuando el cable entre el inversor y los módulos mide la longitud crítica, Lcrít, o más (IEC 60364-7-712:2017, 712.443.5.101). Ng es la densidad de rayos a tierra, en descargas por km² al año. Con Ng = 5 resultan 23 m en azotea y 40 m en piso.
Lcrít = 115 ÷ Ng sobre un edificio Lcrít = 200 ÷ Ng en piso
Con Ng = 15, la longitud crítica baja a 7.7 m en azotea y 13.3 m en piso. No hay un Ng publicado para Hermosillo que se haya podido verificar. Consulta el mapa de NMX-J-549-ANCE-2005. Si solo conoces los días de tormenta al año (Nk), Ng ≈ Nk ÷ 10.
Los 10 m. Pasando de 10 m el voltaje en el equipo puede duplicarse, así que va un supresor en cada extremo del tramo de c.c. (IEC 60364-7-712:2017, 712.534.4.4.102, y guías de fabricantes de protecciones). Aparecen en IEC 60364-7-712 como nota informativa. La exigencia viene de CLC/TS 50539-12, hoy CLC/TS 51643-32. En c.a., un fabricante de protecciones considera suficiente que el inversor quede a menos de 5 m del supresor tipo 2 del punto de conexión, aconseja otro tipo 2 en las terminales de c.a. del inversor si el cable es más largo y lo da por obligatorio arriba de 10 m.
Pararrayos. Sin pararrayos basta tipo 2 en c.c., en la c.a. del inversor y en el tablero principal. Con pararrayos se agrega un tipo 1 en la entrada de baja tensión. Si la estructura de los módulos no guarda la distancia de separación que exige el pararrayos, va tipo 1 o tipo 1 + 2 en los tramos de c.c. de más de 10 m, y también tipo 1 en la c.a. del inversor cuando queda a más de 10 m del supresor de la entrada. La estructura se une con cobre de 16 mm² como mínimo.
Acometida aérea. Un tipo 1 puede ser obligatorio en edificios alimentados por línea aérea, según los resúmenes de fabricantes sobre IEC 60364 (ediciones de 2015). Es criterio IEC y la NOM-001-SEDE-2012 no lo exige. Sin pararrayos ni línea aérea, esos resúmenes piden al menos un tipo 2 de 5 kA.
Lo que dice la NOM. El Artículo 690 de la NOM-001-SEDE-2012 no pide supresores y el Artículo 285 solo regula cómo instalar uno cuando se usa (285-21). El Manual de Interconexión de centrales menores a 0.5 MW (DOF 15/12/2016) tampoco los menciona.
Cómo leer la etiqueta de un supresor
El diseño más común en c.c. tipo 2 es el varistor de óxido metálico, un componente cuya resistencia cae cuando sube el voltaje. Los tipo 1 pueden combinar descargadores de chispas, a veces un tubo de descarga de gas, con varistores. La NOM-001-SEDE-2012 lo llama supresor de sobretensiones transitorias (SSTT, Artículo 285) y en los catálogos aparece como SPD.
Ucpv, el voltaje máximo de operación continua en c.c. Igual o mayor que el voltaje de circuito abierto máximo de la cadena (Uoc máx), entre polos y de cada polo a tierra. Sin datos del sitio, usa 1.2 veces el voltaje de circuito abierto de placa (Uoc).
Up, el nivel de protección. El voltaje más alto que deja el supresor entre sus terminales. Igual o menor que 0.8 veces Uw, el voltaje que aguanta el equipo al impulso, y cerca de la mitad si el cable entre los dos pasa de 10 m. Sin dato del fabricante, un inversor de 1000 V aguanta 5.6 kV y la meta queda en 4.48 kV (IEC 60364-7-712:2017, tabla 712.7).
Iscpv, la corriente de cortocircuito que soporta. Igual o mayor que 1.25 veces la corriente de cortocircuito de placa del arreglo (Isc). Un supresor sin Iscpv declarada no se usa en c.c.
In, la corriente nominal de descarga. La onda 8/20 µs sube en unos 8 µs y baja a la mitad en unos 20 µs. En tipo 2, In de 5 kA como mínimo. Los de catálogo traen 15 a 20 kA, y una In mayor da más vida útil.
Tipo. El tipo 1 conduce corriente de rayo y se prueba con Iimp, un impulso de 10/350 µs: tarda 350 µs en bajar a la mitad, mucho más que la 8/20, y simula una corriente de rayo. El tipo 2 se prueba con In e Imáx, la descarga máxima, en onda 8/20 µs y es el normal en fotovoltaico. El tipo 3 es protección fina junto al equipo y se prueba con onda combinada.
Solo supresores para fotovoltaico en c.c. IEC 60364-7-712:2017 admite en c.c. únicamente los dedicados a fotovoltaico (norma de producto IEC 61643-31). La NOM-001-SEDE-2012, 285-3(2), los prohíbe en sistemas no puestos a tierra, como el arreglo de un inversor sin transformador (690-35), salvo que estén aprobados para ese uso.
Voltaje de circuito abierto máximo. Uoc máx = KU × Uoc STC, con KU = 1 + (α ÷ 100) × (Tmín − 25). Uoc STC es el voltaje de circuito abierto de placa. α es el coeficiente de temperatura de Uoc, en %/°C, y Tmín es la temperatura ambiente más baja que se espera en el sitio. Una cadena de 800 V con −0.28 %/°C y mínima de −5 °C llega a 867 V. Con el factor por defecto de 1.2, a 960 V.
Tipo 1 de UL y tipo 1 de IEC. No equivalen por sí solos. En UL 1449 y en el Artículo 285 de la NOM-001-SEDE-2012 el tipo indica el lugar de instalación. En IEC indica la prueba. El tipo 1 IEC se prueba con onda 10/350 µs, con Iimp de 12.5 kA como mínimo si no se calcula, y el tipo 3 con onda combinada, 1.2/50 µs en voltaje y 8/20 µs en corriente.
Supresor de c.a. en los voltajes de México. Por deducción con la regla de 1.1 veces el voltaje nominal, su voltaje máximo de operación continua (Uc) debe ser de unos 140 V o más de línea a neutro en 127/220 V y de unos 305 V o más en 277/480 V. Su capacidad de cortocircuito marcada debe cubrir la corriente de falla disponible (NOM-001-SEDE-2012, 285-6) y lleva interruptor o fusible en serie cuando el fabricante lo pide.
¿Dónde y cómo lo conecto?
A la barra del equipo que cuida. No a una varilla aparte que no llegue a esa barra: recortaría contra otro voltaje. Si junto al arreglo hay un electrodo auxiliar (NOM-001-SEDE-2012, 250-54), el supresor se conecta al conductor de puesta a tierra de equipos, no a esa varilla.
Conexiones de 0.5 m en total, de la línea a la barra (a + b). Cada metro suma cerca de 1 kV (1.25 kV con el impulso supuesto) y 1 m es el máximo obligatorio (IEC 60364-5-53).
Rectas y sin lazos. El conductor de unión del arreglo va pegado a los de c.c.
En un tramo largo, uno en cada extremo. Cada supresor va a la estructura o a la tierra de equipos que tiene al lado.
¿Por qué cada metro suma cerca de 1 kV?
Un conductor redondo tiene cerca de 1 µH por metro y el voltaje en una inductancia es L · di/dt. La figura usa un impulso supuesto de 10 kA en onda 8/20 µs, que sube en unos 8 µs. Cambia a 1.25 kA por microsegundo, y 1 µH × 1.25 kA/µs da 1.25 kV por metro. Aumentar el calibre casi no reduce esa caída. Acortar el cable sí.
Con Up de 2.6 kV, 2 m de conexiones dejan unos 5.1 kV, arriba de la meta de 4.48 kV. Con 0.5 m quedan unos 3.2 kV. La conexión en V, donde el conductor entra y sale de la terminal del supresor, elimina el tramo en derivación.
Lo mismo pasa entre los dos extremos de un tramo. Con una subida de 1.25 kA/µs, 10 m de conductor desarrollan unos 12.5 kV aunque las varillas estén unidas.
Cláusulas y secciones de instalación
Largo de las conexiones. La recomendación es que el cable de conexión, lado de línea más lado de tierra, no pase de 0.5 m, y 1 m es el máximo obligatorio (IEC 60364-5-53, cláusula 534). Los cables del interruptor o fusible en serie también cuentan.
Secciones. Cobre de 6 mm² como mínimo hacia la barra de tierras principal para tipo 2 y de 16 mm² para tipo 1 (IEC 60364-7-712:2017, 712.534.4.10). En AWG cumplen 8 AWG y 4 AWG. 10 AWG y 6 AWG no alcanzan. La NOM-001-SEDE-2012, 285-26, solo pide 2.08 mm² (14 AWG).
A la misma barra del equipo que protege. Si el supresor baja a la barra de tierras principal por su propio conductor y el equipo llega por otro camino, toda esa distancia cuenta como conexión y, según un fabricante de protecciones, en la mayoría de los casos no protege. Pon un puente de menos de 0.5 m de la terminal de tierra del supresor al conductor de puesta a tierra de equipos del tablero protegido, y conserva el conductor a la barra.
Una varilla propia: a la barra del equipo que cuida. El supresor recorta contra la terminal a la que está conectado, así que esa terminal debe ser la barra del equipo que cuida. Si el supresor o el arreglo tienen una varilla propia, IEC 60364-7-712:2017, 712.542.102, pide conectarla por un conductor a la barra de tierras principal. La especificación CFE G0100-04 (agosto 2008), 9.4.1, para sistemas de baja tensión hasta 30 kWp, pide conectar el sistema de puesta a tierra fotovoltaico con los otros que haya en el inmueble. En la NOM-001-SEDE-2012 son dos casos distintos. Un electrodo auxiliar junto al arreglo (250-54) solo se conecta a la tierra de equipos: no tiene límite en ohms, no sustituye a la tierra de equipos y la NOM no le exige la unión de 250-50. El electrodo propio del sistema de c.c. (690-47(c)(1)) es otro caso: se une al sistema de electrodos de c.a. Con 5 kA (ejemplo), una varilla de 10 Ω sin unir sube 50 kV respecto a la barra de tierras del inversor. En la figura, con 20 kV de sobretensión (supuesto), sube 14.8 kV.
Recto, corto y sin lazos. Conductores lo más cortos posible y sin dobleces innecesarios (NOM-001-SEDE-2012, 285-12). Tiende los conductores de unión del arreglo pegados al positivo y al negativo y reduce el área de lazo del cableado de c.c. (IEC 60364-7-712:2017, 712.542.103 y 712.521.103).
Cada extremo a su estructura o a su tierra de equipos. En un tramo largo, conecta cada supresor a la estructura o al conductor de puesta a tierra de equipos que tiene al lado, porque el conductor entre los dos extremos tiene su propia caída.
En campo
Revisa en cada visita la ventanilla del cartucho, el módulo enchufable del supresor. Verde, sigue en servicio. Roja, el desconectador térmico ya separó al varistor, el componente interno que recorta, y el sistema sigue generando sin protección.
Trabajo para personal calificado. Antes de cambiar el cartucho, aísla en el lugar del supresor el circuito de c.c. que lo alimenta, con un seccionador de c.c. con capacidad de corte, el de la caja del arreglo, y la cadena ya sin corriente, y confirma con un multímetro que no hay voltaje. Bloquea y etiqueta ese seccionador mientras el cartucho esté fuera. Un seccionador junto al inversor no deja sin voltaje a un supresor que está del lado de los módulos. El portacartucho no tiene capacidad de corte y en c.c. el arco no se apaga solo. Un portafusibles tampoco es un medio de corte: ábrelo solo con el circuito ya sin corriente y confirmado sin voltaje.
Antes de una prueba de resistencia de aislamiento, desconecta los supresores solo después de aislar su circuito y confirmar con un multímetro que no hay voltaje, como arriba. A 500 V o 1000 V de prueba el varistor conduce y la lectura sale falsamente baja. Reconéctalos al terminar. Si para desconectarlos abres una conexión de puesta a tierra, sigue antes la regla de la pestaña Con estacas.
Más detalles de campo
IEC 60364-7-712:2017 (712.55.101) pide asegurar contra una maniobra accidental los dispositivos sin capacidad de corte que podrían abrir un circuito de c.c., como los portacartuchos de supresor y los portafusibles. Por eso se aísla primero el circuito de c.c.
Si no puedes desconectar los supresores antes de la prueba de aislamiento, IEC 60364-6 permite probar a 250 V de c.c., y la lectura debe seguir en 1 MΩ o más.
Algunos modelos traen un contacto de señalización remota (sufijo FM o S) para el monitoreo.
Un varistor gastado puede dejar pasar corriente a tierra antes de desconectarse y, por deducción, causar una alarma de aislamiento bajo. En un supresor en Y, el diseño más común en c.c., hace falta que se degrade la rama de tierra o dos ramas. Se revisa en la pestaña Falla a tierra.
Lo que te llevas
El supresor recorta contra la barra a la que está conectado. Si no es la del inversor, la diferencia llega al inversor.
Cada metro de conexión suma cerca de 1 kV (1.25 kV con el impulso supuesto): 0.5 m en total, 1 m como máximo.
Con más de 10 m entre el supresor y el equipo, la regla pide uno en cada extremo. Un interno declarado para c.c. cuida al inversor y el externo, a los módulos.
Proteger
Al irse la red, ¿dónde queda el puente de unión?
En la pestaña Supresores viste que el supresor recorta contra la barra de tierras a la que lo conectas. Esa barra queda unida al neutro por un solo puente, que viste en la pestaña Neutro y tierra. Con baterías la fuente cambia cuando se va la red, y el lugar de ese puente puede cambiar con ella.
Al terminar sabrás
Dónde queda el único puente con la red, en respaldo, con generador y sin CFE.
Quién despeja la misma falla en cada caso: el interruptor, el inversor o nadie.
Cómo se ven en campo dos puentes y ningún puente.
Una falla necesita una fuente y un camino de regreso a su neutro. Ese camino se cierra en el puente de unión. Con la red, el puente está en el tablero de servicio y la falla regresa por el conductor de puesta a tierra de equipos (tierra de equipos). Es el lazo de 428 A de la pestaña Para qué sirve.
Un solo puente, en el neutro de la fuente que energiza. Un sistema derivado separado lleva el suyo.
La misma falla con cada fuente
Mira qué pasa si…
Fuente que alimenta la casa
Qué miras
Más ajustes
Neutro de la fuente de respaldo
Corriente de falla del inversor y cuánto dura (de ejemplo)
Múltiplos de la corriente nominal (39.4 A en el ejemplo) que un inversor sostiene en una falla, de hojas de datos de modelos distintos. La de 219 ms viene rotulada como pico; en las de 0.3 y 60 ms se supone que también es de pico.
Corriente de falla
Voltaje del marco mientras duraQuién despeja la fallaDisparo al instante desde (supuesto)Antes de tu último cambio
Corriente contra el interruptor de 20 A
20 A
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Puente activo: está en el neutro de la fuente que energiza.
Puente inactivo: existe, pero su neutro no es el de la fuente que energiza.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
La casa de ejemplo es monofásica de 127 V, solo con resistencias: un circuito de 30 m de 10 AWG con interruptor de 20 A, 25 Ω en la varilla del servicio y 2 Ω en el neutro de CFE y sus electrodos. Los tramos entre tableros se toman sin resistencia. Son supuestos del modelo 0.10 Ω de fuente en CFE, el disparo al instante a 10 veces la corriente del interruptor (200 A) y que dispare solo si la corriente dura al menos un ciclo de 60 Hz (16.7 ms). No hay curvas de disparo ni zona térmica: entre 20 y 200 A el modelo solo dice que el interruptor tarda.
El inversor es de 5 kW a 127 V (39.4 A, de ejemplo). Su corriente de falla es un múltiplo de la nominal por un tiempo, con tres combinaciones tomadas de hojas de datos de modelos de 230 V y de EUA aplicadas a este ejemplo (ver «Qué dicen los fabricantes de inversores y generadores»). Solo algunos fabricantes rotulan su cifra como pico; para las demás se supone que también lo es, y el modelo compara el valor eficaz, que es el pico entre 1.41. El generador se modela de imán permanente: sostiene 3 veces su corriente nominal (supuesto). No se modela el de excitación en derivación, que puede colapsar su voltaje y no abrir el interruptor.
En uso normal, con dos o más puentes la mitad de la carga regresa por la tierra de equipos, con neutro y tierra de equipos del mismo calibre y puentes ideales (supuesto de ejemplo). Los 30 mA del diferencial son de ejemplo. No se modela la batería del lado de c.c., la corriente por el cuerpo, las fugas capacitivas ni los arcos. Que una unidad de verificación (UVIE) acepte el relevador interno del inversor como puente es práctica de cada unidad, no texto de la NOM.
Fuente activa
Dónde está el único puente
Quién despeja la falla del ejemplo
Con la red
Puente de unión principal, en el tablero de servicio
El interruptor de 20 A, con 428 A
Respaldo
Con el neutro de respaldo separado del de CFE: el relevador del inversor, cerrado solo sin red. Con el neutro continuo hacia CFE: sigue el del servicio y el relevador queda abierto
El inversor, con los valores de ejemplo
Generador
Unión neutro-marco del generador si la transferencia conmuta el neutro (4 polos). Con 3 polos, el del servicio
Con 10 kW de ejemplo, el interruptor y con poco margen. Con menos de unos 9 kW, tarda en disparar
Aislado
En el inversor: su relevador interno o un puente hecho en obra, según el modelo
El inversor, con los valores de ejemplo
Cuál de las dos disposiciones de respaldo aplica lo decide el modelo del inversor y su manual. Si el neutro pasa continuo hacia CFE, deja el relevador abierto: cerrado, más el puente del servicio, son dos puentes.
Dos puentes: pasan la prueba de falla
La falla se despeja igual, así que nadie lo nota. Con carga, parte de la corriente regresa por la tierra de equipos: es corriente indeseable (pestaña Neutro y tierra). Un diferencial o un monitor de corriente residual colocado aguas arriba de la segunda unión la ve como fuga. Qué hace ese monitor está en la pestaña Falla a tierra.
Ningún puente: nada dispara
La fuente flota. Con el sistema aislado, o en respaldo con el neutro separado, la falla no tiene por dónde cerrar: 0 A y el marco a 127 V respecto al neutro. Con la red, o con el neutro de respaldo continuo hacia CFE, cruza el suelo con unos 4.7 A y el interruptor no abre.
Cómo explicárselo al cliente
Cuando se va la red y el neutro de respaldo está separado del de CFE, el inversor se vuelve el transformador de la casa. Es la nueva fuente y por eso lleva su propio puente de unión. Cuando la red regresa, el puente vuelve al tablero de servicio. Si el neutro pasa continuo hacia CFE, el puente se queda donde estaba.
En campo (práctica, no texto de la NOM)
Antes de medir, deja aislados y bloqueados el inversor, el generador y la batería: abre el interruptor o el fusible de c.c. de la batería y confirma con un detector de voltaje de dos polos que los conductores de la instalación que vas a tocar quedaron sin voltaje. La batería sigue con voltaje aunque la desconectes y puede dar corrientes de cortocircuito de miles de amperes (una hoja de datos declara hasta 2500 A por módulo): no uses herramientas sin aislar ni dejes cables sueltos cerca de sus polos.
Con la instalación desenergizada, mide con un óhmetro de baja resistencia la continuidad entre la barra de neutros y la de tierra de equipos de cada tablero. Así encuentras los puentes hechos con metal. Si solo hay un puente aguas arriba, lees el cobre que hay entre tu punto de medición y ese puente, de ida y vuelta: unos 0.2 Ω para el circuito de 30 m de 10 AWG del ejemplo (supuesto). Un valor mucho menor sugiere otro puente más cerca. El relevador interno del inversor no se ve así, porque está abierto con el inversor apagado: se comprueba como indique el manual del modelo exacto, con el inversor funcionando como fuente. Antes de abrir cualquier conexión de puesta a tierra o de neutro, sigue la regla de la pestaña Con estacas. Nunca quites el puente del servicio. Para el resto de la entrega, ve a la pestaña Puesta en servicio y a la pestaña Norma y rutina.
Qué dice la norma
Todo es de NOM-001-SEDE-2012 (DOF 29-nov-2012). Antes de citarla en un reporte, confirma en el DOF la edición que aplica.
250-20(b)(1). Un sistema de c.a. de 50 a menos de 1000 V que alimenta alambrado de inmuebles se pone a tierra cuando el voltaje a tierra de sus conductores con voltaje puede quedar en 150 V o menos. Cubre 127/220 V, y por eso la salida de respaldo también lleva puente.
Sistema derivado separado, 250-30. El puente del sistema va en la envolvente de origen, en cualquier punto entre la fuente y el primer medio de desconexión (250-30(a)(1)). La conexión al electrodo se hace en el mismo punto (250-30(a)(4) y (a)(5)). Si la fuente está fuera del edificio, la conexión al electrodo se hace en la fuente (250-30(c)). La Nota 1 de 250-30 aclara que una fuente alterna, como un generador, no es derivada separada si su neutro está unido de forma sólida al neutro del servicio.
Del lado de la carga, 250-24(a)(5) y 250-142(b). No se une el neutro a la tierra de equipos después del medio de desconexión del servicio, salvo lo que el propio Artículo 250 permite.
Generadores, 250-34 y 250-35. Un generador instalado de forma permanente que es sistema derivado separado cumple 250-30 (250-35(a)). Si no lo es, se instala un puente del lado fuente entre su terminal de tierra de equipos y la barra de tierra de equipos del medio de desconexión (250-35(b)). 250-34 trata los portátiles y 702-11 los de reserva portátiles.
Transferencia y aviso, 702-5 y 702-7(b). El equipo de transferencia debe evitar la conexión inadvertida de las dos fuentes. Cuando quitar una conexión de puesta a tierra o de unión en el equipo de la fuente normal interrumpe la del conductor puesto a tierra de la fuente alterna, va un aviso: «PRECAUCION. EXISTE PELIGRO DE DESCARGA ELECTRICA SI EL CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA O LA CONEXION DE UNION EN ESTE EQUIPO ES RETIRADA, MIENTRAS LA FUENTE ALTERNA ESTA ENERGIZADA».
Pérdida de la red, 690-61 y 705-40. El inversor interactivo desenergiza su salida a la red cuando ésta pierde voltaje y no la vuelve a energizar hasta que regresa. Un sistema normalmente interactivo puede operar como autónomo para alimentar cargas desconectadas de la red.
Electrodos, 690-47 y 690-56(a). Con un sistema de c.a. se usa el sistema de electrodos de 250-50 a 250-60; en un sistema interactivo sirve el existente de la propiedad (Nota 1). Un sistema autónomo lleva una placa permanente afuera (690-56(a)). Que en un sistema aislado el electrodo se conecte en la fuente es interpretación de esta guía a partir de 250-30(a) y (c), no un texto que lo diga para sistemas aislados.
Baterías, 690-71 y 480-5. Los límites de 24 celdas de 2 V (48 V nominales) están escritos para plomo-ácido. Para baterías de más de 48 V, 690-71(g) permite operar sin conductor puesto a tierra con condiciones que incluyen un detector y un indicador de fallas a tierra. El DOF dice «conductores de fase»; es una traducción floja del original, que habla de conductores no puestos a tierra.
Qué dicen los fabricantes de inversores y generadores
Cada marca resuelve el puente a su manera, y muchos manuales son de ediciones para 230 V (Europa, Australia) o para EUA. México usa 127/220 V a 60 Hz con el neutro multiaterrizado de CFE. El manual del modelo exacto que instalas decide.
GoodWe ET (manual 340-00446-01, Ver 1.0, 2020-09-24, p. 18). En el diagrama con el neutro separado de la tierra de equipos en la caja de distribución, en respaldo el neutro y la tierra de equipos del lado de respaldo se unen por un relevador interno, que abre con la red. El otro diagrama advierte no conectar esa terminal si el cableado ya une el neutro con la tierra de equipos. Ambos mandan seguir la norma local.
GoodWe ES G2, edición EUA (V1.3-2026-04-09, p. 7). Debe existir un solo puente en todo el sistema; si hay una caja de servicio entre el equipo de respaldo automático y la red, el puente va en esa caja.
GoodWe ES, EM y ET, ediciones para Australia. Los neutros del lado de red y del respaldo deben unirse o el respaldo no funciona.
GoodWe ES, EM y ET, tablas de fallas. En la fila «Relay Check Failure» piden que el voltaje entre neutro y tierra de equipos sea menor de 10 V. Los hechos revisados no dicen de qué edición es cada tabla.
Growatt SPA 4-10K TL3 BH-UP (GR-UM-245-A-01). El ajuste «N_PE Relay» en ON cierra el relevador en modo fuera de red; en OFF queda siempre abierto. El manual del SPH 3-6K BL-UP 2024 solo muestra el ajuste en ON sin explicarlo, y el del SPF 3500/5000 ES V4.0 no habla del puente.
Victron MultiPlus-II 48 V, manual edición AUS (rev 03, 07/2025). Un relevador de neutro a tierra une el neutro de salida con el chasis cuando no hay alimentación externa y abre antes de que cierre el relevador de entrada.
Victron, guía Wiring Unlimited (7.3 a 7.6, rev 04-08/2026). Con alimentación externa el relevador está abierto y el puente lo da la red. El relevador se puede deshabilitar y entonces el puente se hace por fuera. Un doble puente entre neutro y tierra de equipos hace disparar el diferencial. Si el neutro no debe cortarse existe un ajuste con el neutro unido por fuera («N-bypass») y el relevador de neutro a tierra queda abierto.
SMA Sunny Island (SI-13). Se pone a tierra por AC1 o AC2 con 10 mm² o más; en una red TN se verifica por medición el puente entre neutro y tierra de equipos.
Solis. Los manuales de las series S5-EH1P-L, S6-EH1P-L-PRO y S6-EH1P-L revisados no dicen si hay relevador. El S6-EH3P para Australia (V1.2) dibuja el neutro pasante sin relevador. La nota técnica de Solis EUA sobre neutros pide llevar los dos neutros a la barra de neutro del inversor.
Todas las marcas revisadas. Ningún manual leído une una segunda unión con un código de alarma. Growatt muestra «PE abnormal» (error 303) con más de 30 V entre neutro y tierra de equipos, que es la falla contraria: puente perdido.
De dónde salen las corrientes del modelo
Equipo y edición
Nominal
Falla de salida (pico)
Tiempo
Múltiplo
Growatt SPF 3500/5000 ES, V4.0 (230 V)
15.2 / 21.7 A
80 A
300 µs
3.7 a 5.3
SMA Sunny Island SI6.0H-13, AC1 autónomo
20.0 A
120 A
60 ms
6.0
GoodWe ES G2, edición EUA, V1.3
20.8 a 47.5 A
392 A
219 ms
8.3 a 18.8
GoodWe ES, edición EU, V1.1, respaldo
16 / 20 A
43 A
0.2 s
2.2 a 2.7
El modelo usa 3.7, 6.0 y 8.3 veces los 39.4 A de un inversor de ejemplo. Son tres puntos tomados de estas hojas, no los valores de un modelo. GoodWe (43 A y 392 A) y Growatt SPH (65 A) rotulan su cifra como pico; las de Growatt SPF (80 A) y SMA (120 A) no traen la etiqueta, y el modelo supone que también son de pico (supuesto). Los disparos de un interruptor se expresan en valor eficaz: 43 A de pico son unos 30 A eficaces y 392 A de pico, unos 277 A eficaces. Si la cifra de SMA fuera eficaz, el ajuste de 60 ms daría 236 A y el interruptor abriría. La hoja de datos del Solis S6-EH1P-L-PRO V1.1 no trae fila de falla para el respaldo.
Un generador sincrónico con excitación de imán permanente regula su corriente a 300 % de la nominal durante un cortocircuito, según Cummins (Power Topic #6002, 2007), con el soporte de excitación de imán permanente de su control PowerCommand y con la intención de despejar las protecciones de la carga. No es el caso de todo generador: con excitación en derivación el voltaje se colapsa, y eso cuenta como autoprotección del generador. Una revisión de literatura (Slane y Mate, 2026) dice que un generador sincrónico suele llegar a 5 veces su corriente y un inversor, a unas 2 veces o menos; no es una medición.
Los múltiplos de las curvas B, C y D son de miniinterruptores IEC. Los interruptores termomagnéticos de 127/220 V que se usan en México tienen bandas propias que no se verificaron, así que el umbral de 200 A es un supuesto.
Qué dicen los fabricantes de baterías
Cada marca pide lo suyo y muchas hojas son de ediciones para otra región. El manual del modelo exacto que instalas decide.
El rack va unido a la tierra de equipos. Pylontech US5000 (PM0MUS500255, secciones 2.1 y 5.4): conductor amarillo-verde de 6 AWG o mayor, con menos de 0.1 Ω entre el punto de puesta a tierra de la batería y el de la instalación, y contacto metal con metal entre módulo y rack. BYD Battery-Box Premium LVS (V1.2): en la edición para Australia pide PE de 16 mm² de cobre y terminal SC16-5; la edición europea pide al menos 10 mm². Las dos dicen que debe cumplir la norma local.
Corriente de cortocircuito. El Pylontech US5000 declara hasta 2500 A por módulo y pide un interruptor de c.c. de 60 V, tipo C o D, con capacidad de interrupción de al menos 10 kA para 1 a 4 módulos y 20 kA para 5 a 8. Victron (su manual, 4.6.1) avisa que el litio puede dar corrientes muy altas y que al menos un fusible debe interrumpir la corriente de cortocircuito prevista.
¿A tierra o flotante? GoodWe ES (edición UE V1.1): PV- y BAT- no se ponen a tierra, y conectar PV- a tierra está prohibido. Victron permite poner a tierra uno de los polos de la batería (tiene aislamiento básico c.c.-chasis) y su guía Wiring Unlimited (7.7, rev 04-08/2026) dice, fuera de red, una sola puesta a tierra, cerca de la batería, sin poner a tierra los polos del arreglo. SMA permite cualquier polo y no lo recomienda.
La norma. Los límites de 48 V de 690-71(b) están escritos para plomo-ácido (celdas de 2 V). La Nota de 480-2 da 4 V por celda para ion-litio y el texto de 2012 no trae reglas para racks de litio. Un paquete de 16 celdas de fosfato de hierro (51.2 V nominales) pasa de 50 V nominales, así que para una vivienda cuenta como batería de más de 50 V.
Palabras clave
Lo que te llevas
Cada fuente que alimenta la casa lleva un solo puente en su neutro. Si el neutro de respaldo se separa del de CFE, al irse la red el puente pasa del tablero de servicio al inversor o al generador; si sigue continuo, se queda en el servicio. El manual del modelo decide.
Un inversor limita su corriente de falla a pocas veces la nominal, según el modelo, y en el ejemplo corta él y no el interruptor. Un generador de imán permanente de unos 9 kW o más puede abrir el interruptor; uno de excitación en derivación puede colapsar y no abrirlo.
Dos puentes no se ven en la falla pero sí con carga. Ningún puente deja el marco con voltaje y nada dispara. Cuéntalos en cada modo antes de entregar.
Medir
Equipos de medición: qué manda cada uno al circuito, por dónde va y qué lee
Ya sabes qué hace cada pieza y cuándo está en riesgo. Ahora: con qué la compruebas y qué número te da cada instrumento.
Al terminar sabrás
Qué manda cada tipo de instrumento al circuito, y por qué eso decide el número que lee.
Qué tipo de instrumento corresponde a cada punto de una instalación solar, y cuál no.
Qué preguntarte antes de conectar cualquier instrumento.
Una casa, tres números. En la varilla del servicio, un telurómetro de estacas con la varilla desconectada marca 25.0 Ω. Con la varilla conectada marca 1.85 Ω, el paralelo ideal de 25 Ω y 2 Ω (con estacas reales sale algo más, de 2 a 3 Ω con las estacas a 15 m o más: compruébalo en la figura de la pestaña Con estacas). Dos pinzas marcan 27.0 Ω. Los tres son ciertos. Cada tipo de instrumento manda su señal por un camino distinto, y el dibujo lo muestra. Toca un chip, un número del dibujo o una situación. La zona clara es lo que entra en el número; la pálida, lo que ese instrumento no ve.
Taller de instrumentos: qué lee cada uno en cada punto
Mira qué pasa si…
Toca un número del dibujo para cambiar de punto.
Más ajustes
Punto de la instalación
Casa de ejemploEn esta lecturaRango típicoExactitud típica
En este punto, cada tipo lee:
El punto de color es la elección del tipo en este punto: verde, correcto; ámbar, con reservas; rojo, equivocado.
Manda al circuito
Lee
Aquí sirve para
No te dice
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Zona clara: lo que entra en el número.Zona pálida: lo que el instrumento no ve.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Puntas: E negro, ES verde, S amarillo, H rojo. Pinza azul.
Círculo tachado: ese instrumento no aplica en ese punto.
Es un modelo simplificado con valores de ejemplo. Rs, varilla del servicio, 25 Ω. Rn, tierras del neutro de CFE, 2 Ω. Ra, varilla del arreglo, 40 Ω si la agregas.
¿Qué simplifica este modelo?
Cada combinación de instrumento y punto está escrita a mano a partir de los datos revisados. Los números salen de resistencias puras: la varilla del servicio, el neutro de CFE, la varilla del arreglo si la agregas y 30 m de cobre de 10 AWG (0.10 Ω). Para la impedancia de lazo se supone además una fuente de 0.10 Ω. Las inductancias son un supuesto: 30 µH en un lazo de metal y 100 µH en un lazo por el suelo. Los porcentajes bajo cada electrodo reparten la corriente de prueba por conductancia, sin zonas de influencia traslapadas. Con la varilla conectada, la lectura de estacas es el paralelo ideal de las resistencias (1.85 Ω). Con estacas reales y la estaca S al 62 % el mismo montaje marca algo más, de 2 a 3 Ω con las estacas a 15 m o más, como se ve en la pestaña Con estacas.
Las estacas auxiliares se dibujan lejos de la casa, cortadas en el dibujo. Los instrumentos de pinza sin cables se dibujan unidos a su pantalla con un trazo gris: en la realidad son un solo cuerpo. La velocidad de los puntos solo marca el orden de magnitud de la corriente: miliamperes, 200 mA o más, o los amperes de una carga de lazo. En dos pinzas y en gancho el fabricante no publica esa corriente y se dibujan con la velocidad de miliamperes. En la pinza de fuga los puntos muestran la corriente que ya circula, no una señal aplicada.
Las lecturas de cuatro estacas (5.30 Ω, el suelo de 100 Ω·m de la pestaña Suelo y varilla), del megóhmetro (0.38 MΩ, bajo a propósito), de la pinza de fuga (13 mA en el techo y la bajada, el ejemplo de la pestaña Los conductores, y 2.0 mA en el conductor del electrodo, la parte que baja por ahí) y del multímetro (0.0 V, y 500 V de Voc en una cadena de 10 módulos de 50 V) son ejemplos inventados para esta guía y no vienen de una medición. Los rangos y exactitudes son típicos de los modelos revisados y varían con el modelo. En un sitio real mandan el manual de tu instrumento y el diseño de la instalación.
Cómo se conecta, cómo validar la lectura y el error típico
IEEE 81-2012 fue sustituida por IEEE 81-2025. Las referencias de esta guía son a la edición 2012.
Para esta combinación no hay un procedimiento paso a paso. El panel de la figura da la razón de cada caso. Elige una situación en «¿Qué tienes enfrente?» para ver cómo se conecta.
Cómo se conecta
Para validarla
Error típico
Alternativa
Los 11 tipos de instrumento, en una línea
Toca uno para verlo en la casa de arriba.
Antes de conectar cualquier instrumento, cuatro preguntas
¿Hay energía? El óhmetro de baja resistencia y el megóhmetro no se conectan a un circuito con voltaje. Una cadena tiene voltaje con luz: para el megóhmetro se une con una caja de cortocircuito apta para c.c. (IEC 62446-1).
¿Este conductor lleva corriente? Mídelo con una pinza de corriente de fuga. Con miliamperes de fuga puedes seguir midiendo con pinzas, pero esa lectura no dice que sea seguro abrirlo: la pinza no ve el voltaje ni las otras fuentes. Si lleva amperes, no lo abras ni lo midas con pinzas (arriba de 2 A el instrumento de ejemplo no lo permite) y busca de dónde viene esa corriente. Para abrir una conexión, sigue la regla completa de la pestaña Con estacas.
¿Aguanta el instrumento el circuito? La categoría (CAT) y el voltaje marcados deben superar los del circuito, y en una cadena de c.c. el multímetro y las puntas deben superar el Voc × 1.25.
¿Qué pierde la instalación si desconecto? Un electrodo abierto deja de proteger mientras está abierto.
Ver la tabla completa: tipo de instrumento por punto
Cada celda dice si el tipo de instrumento es el correcto en ese punto, si sirve con reservas o si es el equivocado. El panel de la figura da la razón de cada una.
Los tipos de instrumento, lado a lado
Los rangos y exactitudes son típicos de los modelos revisados para esta guía y varían con el modelo. La hoja de datos de tu instrumento manda.
Tipo de instrumento
Manda al circuito
Qué lee
Estacas
Desconectar
Exactitud típica
Úsalo para
No lo uses para
Con cuánta corriente se prueba una unión
Un instrumento que inyecta miliamperes solo prueba que existe un camino. Una unión sostenida por unos cuantos hilos, o por un tornillo flojo, puede marcar 0.1 Ω con esa señal y fallar cuando pase la corriente de una falla, que del lado de c.a. son cientos de amperes.
La prueba de aceptación que se recomienda usa un óhmetro de baja resistencia con 200 mA o más (IEC 61557-4) y compara el resultado con la resistencia calculada del conductor. La norma no fija un valor de aprobación. Algunas pruebas de uniones usan 10 A o más, y un fabricante de óhmetros de 10 A pide corrientes capaces de revelar corrosión, grietas y conexiones flojas.
Telurómetro de estacas: miliamperes
Óhmetro de baja resistencia: 200 mA o más
Óhmetro de 10 A o más
Falla en el lado de c.a.: 428 A en la casa de ejemploOrden de magnitud: 127 V entre un lazo de 0.297 Ω. Supuesto: el interruptor de 20 A dispara al instante con 10 veces su corriente, 200 A. La escala es logarítmica e ilustrativa. En el lado de c.c. el arreglo limita la corriente de falla: en un ejemplo, 5 cadenas de 5 A dan unos 25 A (NOM-001-SEDE-2012, 690-45, nota).
Ejemplos de equipos reales
Los modelos son ejemplos para ubicar los números, no una recomendación. Los datos vienen de las hojas de datos y manuales revisados para esta guía, y la hoja de tu instrumento manda.
Telurómetro de estacas
Megger DET4TCR2: de 0.01 Ω a 200 kΩ, 2 % ± 3 dígitos, salida de ±25 o ±50 V a 94, 105, 111 o 128 Hz y hasta 4.5 mA. Kyoritsu KEW 4106: 94 a 128 Hz, resolución de 0.001 Ω y hasta unos 80 mA.
Estacas con pinza (método selectivo)
Megger DET4TCR2: modo selectivo con pinza de corriente, 5 % ± 3 dígitos, salida fija de 25 V. No permite la prueba con más de 2 A en el conductor. Algunos fabricantes lo llaman ART.
Telurómetro de dos pinzas
Megger DET4TCR2 con sus dos pinzas: de 0.01 a 200 Ω, 7 % ± 3 dígitos, pinzas separadas al menos 100 mm y adaptador de calibración de 25 Ω. Fluke 1625-2: de 0.02 a 199.9 Ω, ±(7 % + 3 dígitos).
Telurómetro de gancho
AEMC 6416: de 0.010 a 1500 Ω a 2083 Hz, mordaza de 35 mm, modos estándar y avanzado y aviso LOOP abajo de 1 Ω. Fluke 1630-2 FC: de 0.025 a 1500 Ω y mordaza de unos 40 mm. La hoja revisada no da su frecuencia de lazo.
Resistividad con cuatro estacas (Wenner)
Megger DET4TCR2: selector de 4 puntas y, con los cables del juego, separación máxima de unos 6 m. Kyoritsu KEW 4106: rangos de resistividad desde 0.1 Ω·m.
Óhmetro de baja resistencia
Megger DLRO10: clase de 10 A, medición a cuatro hilos y resolución de 0.1 µΩ. Chauvin Arnoux C.A 6011: 200 mA en el rango de 0 a 2 Ω y 20 mA de 2 a 20 Ω.
Instrumento de impedancia de lazo
Megger MFT1741: corriente de cortocircuito prospectiva hasta 20 kA y modos de 2 y 3 hilos sin disparo, de 50 a 280 V de línea a tierra. Fluke 1664 FC: modo de alta corriente para miliohms y rangos de 20, 200 y 2000 Ω.
Megóhmetro
Fluke 1587 FC: de 0.01 MΩ a 2 GΩ, hasta 1000 V. Seaward PV1525: hasta 1500 V, para arreglos de más de 1000 V.
Probador multifunción fotovoltaico
Metrel MI 3108: continuidad de 200 mA, aislamiento de 50 V a 1 kV, curva I-V hasta 15 A de c.c. y resistencia de tierra de 0 a 9999 Ω, para instalaciones monofásicas. Seaward PV1525: Voc hasta 1500 V de c.c. e Isc de 0.50 a 25.00 A.
Pinza de corriente de fuga
Fluke 368: se especifica para c.a. Gossen Metrawatt Metraclip 64: lee c.c. (100 y 1000 mA) y c.a. (100 y 1000 mA y 10 A).
Multímetro
Fluke 117: 600 V de c.c. y zumbador abajo de 20 Ω. Fluke 87V: 1000 V de c.c.
Lo que te llevas
Cada tipo de instrumento manda una señal distinta, y la pantalla muestra el camino de esa señal. Una misma varilla da 25.0 Ω, 1.85 Ω o 27.0 Ω, y los tres son ciertos para su camino.
Antes de conectar, pregunta si hay energía, si el conductor lleva corriente, si el instrumento aguanta el circuito y qué pierde la instalación al abrir.
Con estacas mides la varilla sola, si la desconectas
De todos los instrumentos, el telurómetro de estacas es el que lee la varilla sola.
Al terminar sabrás
Por qué una varilla conectada a la instalación no se mide con estacas.
Dónde poner la estaca de potencial y cuándo creerle a la lectura.
Cómo leer una varilla sin desconectarla, con estacas con pinza.
El telurómetro de estacas (3 o 4 puntas) manda corriente entre la varilla y una estaca auxiliar lejana, la estaca H (de corriente), y mide el voltaje entre la varilla y una segunda estaca, la estaca S (de potencial). Calcula R = V ÷ I. Es el método de tres puntas, o caída de potencial.
Ese número es el de la varilla solo si la estaca S está en la meseta, el tramo donde moverla ya no cambia la lectura, y si toda la corriente baja por la varilla. Si sigue unida a la instalación, mides todo lo que está conectado a ella.
Camina la estaca S hasta que la lectura deje de moverse
Varilla
Arrastra la estaca S o usa su control. Toca la cuchilla del dibujo para conectar o desconectar la varilla. Para abrir una conexión real, sigue el aviso Antes de abrir una conexión de puesta a tierra.
Mira qué pasa si…
Lectura del instrumento3P · tres puntas
Exactitud de ejemplo, 2 % + 3 dígitos (manda el manual de tu instrumento)Varilla sola (valor de ejemplo)Corriente que baja por la varilla
Las tres lecturas de comprobación
Dif. 52 a 72 %
Más ajustes
La misma varilla, con tres puntas y con dos pinzas
Método
Varilla desconectadaahora
Varilla conectadaahora
Tres puntas, S al 62 %
la varilla sola
Dos pinzas
----sin lazo, no mide
En este modelo, con la varilla conectada, tres puntas marca de menos y dos pinzas marca de más. El valor de la varilla sola queda en medio. Para leerla sin desconectar existen las estacas con pinza, más abajo.
Cables de prueba. Negro, borne del electrodo (E), a la varilla. Amarillo, borne de potencial (S), a la estaca de potencial. Rojo, borne de corriente (H), a la estaca lejana.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Zonas punteadas del suelo: influencia de la varilla y de la estaca H. Banda verde: tramo donde la lectura queda a ±5 % de la del 62 %.
Conductor del electrodo, que une la varilla con el resto de la instalación
Modelo simplificado con valores de ejemplo: el caso inicial es otro suelo de ejemplo (50 Ω·m, más húmedo que el de la casa) con una varilla nueva de 3 m que mide 16.77 Ω, no la varilla del servicio de 25 Ω de la casa.
¿Qué simplifica este modelo?
Suelo uniforme, varilla de 3 m por 5/8 de pulgada como semiesfera equivalente de 0.47 m de radio (R = 0.335 × ρ), estacas sin resistencia propia y todo lo demás de la instalación como una sola resistencia lejana. En campo el suelo tiene capas y las estacas sí tienen resistencia, por eso la meseta se comprueba con tres lecturas y no basta con la regla del 62 %. Las etiquetas de tipo de suelo son orientativas. La corriente real es alterna; aquí se dibuja en un solo sentido. La tolerancia que ves en el panel suma 3 dígitos de la pantalla al 2 % de la lectura: ese 2 % + 3 dígitos es el de un instrumento que se revisó, y el tamaño del dígito en cada rango (0.01, 0.1 y 1 Ω) es un supuesto del modelo. Con H a dos veces el largo de la varilla o menos (6 m o menos), la semiesfera equivalente es solo una aproximación burda, y los porcentajes de ese caso son ilustrativos.
Con la corriente repartida, el punto del 62 % ya no cancela el efecto de la estaca H. Por eso, en este modelo, la lectura conectada queda por encima del paralelo exacto de la varilla con todo lo demás ( con los valores de ahora), y se le acerca al alejar H. Los manuales solo dicen que la lectura es aproximadamente ese paralelo, y con mucho metal unido a la varilla la meseta deja de ser limpia. La columna conectada supone de todo lo demás hacia el suelo (supuesto: 2 Ω al inicio, como el neutro de CFE de la casa de ejemplo); al conectar la varilla aparece el control para cambiarlo.
Dos pinzas se calcula como en la pestaña Sin estacas, varilla más camino de retorno. En campo también puede marcar de menos si el lazo cierra por metal, si hay ruido o si los electrodos comparten zona de influencia. Sin lazo, el instrumento avisa que la corriente en la pinza no alcanza. Cómo se ve el fuera de rango no está en el manual revisado; aquí se dibujan guiones, con el límite de 200 Ω de los modelos revisados. Cómo funciona por dentro un telurómetro de dos pinzas está en la pestaña Anexo: por dentro.
¿Por qué al 62 %?
En suelo uniforme, con un electrodo pequeño frente a la distancia D hasta la estaca H, la lectura con la estaca S a una distancia x de la varilla es:
R(x) = (ρ ÷ 2π) · [ 1/r − 1/x + 1/(D − x) − 1/D ]
El primer término, ρ ÷ (2π · r), es el valor real del electrodo; r es el radio de la semiesfera equivalente. Los otros tres son el error que agregan la posición de la estaca S y la cercanía de H. Se cancelan cuando x² + D·x − D² = 0, es decir, cuando x = 0.618 · D.
Las zonas punteadas del dibujo salen del mismo modelo. A 0.95, 2.4, 4.7 y 9.5 m de la varilla queda el 50, 20, 10 y 5 % de su voltaje.
La regla sale de un modelo ideal. En campo, la prueba de que el valor es bueno es la meseta.
Antes de abrir una conexión de puesta a tierra
Instalación desenergizada; comprueba con una pinza de corriente de fuga que el conductor no lleva corriente y, con un detector de voltaje de dos polos, que no hay voltaje entre los extremos que vas a separar. Si lleva corriente, no lo abras.
Qué es «desenergizada». Sin ninguna fuente: la red y el generador (tu interruptor principal, con candado y etiqueta), el lado de c.c. (seccionador abierto; con luz, los módulos siguen con voltaje) y las baterías o el respaldo (su interruptor o fusible de c.c.). Bloquea y etiqueta cada medio de desconexión mientras la conexión esté abierta (NOM-029-STPS-2011; confirma la edición). Prueba el detector de voltaje en una fuente conocida antes y después de usarlo, y usa uno apto para c.c. si hay módulos o baterías. Este trabajo lo hace personal calificado.
El lado de CFE no se abre. Lo que está antes de tu interruptor principal (la acometida, la base del medidor y sus sellos) lo maneja CFE y sigue energizado aunque abras tu interruptor. No lo abras, no retires el medidor ni rompas sellos. Si el conductor del electrodo termina ahí, no lo desconectes: mide esa varilla con estacas con pinza, sin abrir nada, o pide a CFE que desenergice y supervise el trabajo.
Mientras la conexión está abierta, la instalación pierde esa puesta a tierra. Lo que dicen las normas:
NOM-022-STPS-2015, 9.4 a): desconectar con el equipo eléctrico desenergizado o, si la instalación opera, un electrodo a la vez. Aplica a centros de trabajo con sustancias inflamables o electricidad estática.
NOM-001-SEDE-2012, 921-8, excepción: permite desconectar temporalmente el conductor de puesta a tierra para pruebas, bajo supervisión de personal calificado. Es del artículo 921 (líneas de suministro y subestaciones); en una instalación fotovoltaica sirve de referencia.
IEEE Std 81-2012: advierte que nunca se abren neutros ni conexiones de puesta a tierra de apartarrayos con el equipo energizado.
Esta guía pide más que la norma: sigue siempre la regla de este aviso, aunque la norma permita abrir un electrodo a la vez con la instalación operando.
Si no quieres abrir nada, usa estacas con pinza (más abajo). También tienen un límite de corriente en el conductor: en el instrumento que se revisó la prueba se bloquea con más de 2 A, y el tuyo trae el suyo en su manual.
En campo
Antes de abrir nada, sigue el aviso de arriba, incluido el lado de CFE, que no se abre. Si no puedes abrir, usa estacas con pinza (más abajo).
Antes de clavar, ubica cables y tuberías enterrados. No claves estacas ni tiendas cables largos con una tormenta eléctrica cerca.
Conecta el borne del electrodo (E) a la varilla, el de potencial (S) a la estaca de potencial y el de corriente (H) a la estaca lejana. Cables extendidos y separados.
Clava H lejos: al menos 5 veces la dimensión mayor del sistema de electrodos (IEEE 81-2012).
Lee con S al 62 % de D, en línea recta con H, y repite al 52 y al 72 %. Acepta el valor solo si las tres coinciden; fija la tolerancia antes (NMX-J-549-ANCE-2005 usa 5 % entre puntos contiguos).
Anota la humedad del suelo y la fecha. En Hermosillo, mide y registra en temporada seca, de abril a junio (ver la pestaña Suelo y varilla).
Si abriste algo, al terminar reconecta. Vuelve a conectar el electrodo, aprieta la conexión al par de apriete del fabricante, comprueba la continuidad con un óhmetro de baja resistencia (con la instalación aún desenergizada) y quita el bloqueo solo hasta entonces. Anota en el registro que quedó reconectado.
La resistividad del suelo se mide con cuatro estacas (método de Wenner). El cálculo está en la pestaña Suelo y varilla.
Estacas con pinza (método selectivo), sin desconectar
Usa las mismas estacas y agrega una pinza que mide la corriente alrededor de la varilla, debajo de todas las conexiones. La corriente inyectada I se reparte: una parte, I1, se va al resto del sistema y otra, I2, baja por la varilla. El instrumento divide el voltaje solo entre la corriente que ve la pinza, y así lee una varilla sin desconectarla.
R = V ÷ I2 = V ÷ (I − I1)
Ejemplo de la guía de un fabricante: un sistema que mide 1.9 Ω con 9.00 mA inyectados, de los que 5.00 mA se van hacia la red de la compañía suministradora. El voltaje es 0.009 × 1.9 = 0.017 V. Por la varilla bajan 4.00 mA, y 0.017 ÷ 0.004 = 4.25 Ω.
Calibra la pinza una vez en cada sitio, como indica el manual de tu instrumento. La exactitud baja respecto de las tres puntas: en el instrumento que se revisó es de 5 % ± 3 dígitos, y otros modelos varían. El límite de corriente en el conductor está en el aviso de arriba. La figura de arriba no simula este método; el ejemplo numérico de arriba se puede seguir con una calculadora.
Con pinza, el 62 % se mueve
Valen las mismas reglas de distancia para las estacas. Pero cuando por la varilla baja solo una parte de la corriente, el punto exacto se recorre hacia la varilla: con 40 % de la corriente queda al 46 % de D. En fórmula, x = D · (−k + √(k² + 4k)) ÷ 2, con k la parte de la corriente que baja por la varilla: k = 0.4 da 0.46 · D y k = 0.8 da 0.58 · D. Mueve la estaca S y busca el tramo plano.
El procedimiento de la NOM-022-STPS-2015, capítulo 9
Estaca de corriente a 20 m o más de la varilla bajo prueba. Estaca de potencial primero a 1 m y después cada 3 m, hasta 19 m. Grafica las lecturas y toma el valor del tramo plano. Si no hay tramo plano, aleja la estaca de corriente y repite la serie. Pide medir en la condición más desfavorable de humedad del suelo (9.1).
La norma pide un instrumento de 90 a 200 Hz o más, que entregue al menos 0.1 mA y tenga certificado de calibración vigente.
Cuidado con los nombres. La norma llama C1 a la red bajo prueba, C2 a la estaca de corriente y P1 a la de potencial. En algunos instrumentos el borne de potencial lleva la letra S o P2 y no corresponde al P1 de la norma. Guíate por la función del borne, no por la letra.
La norma aplica a centros de trabajo donde se manejan sustancias inflamables o explosivas, o donde se genera electricidad estática.
Cuando la curva no sale
Lo que ves
Causa
Qué hacer
La lectura sigue subiendo al alejar S. Las lecturas al 52, 62 y 72 % no coinciden.
Estacas muy cerca. La estaca S queda dentro de la zona de influencia de la varilla, de la estaca H, o de las dos.
Aleja H y repite hasta que aparezca un tramo plano.
Curva deformada, o muy plana con un valor más bajo de lo esperado.
Metal enterrado a lo largo de la línea de estacas: tubería de agua o de riego, neutros desnudos, cercas, tubería conduit, otros conductores de puesta a tierra. En un sistema en piso, los postes hincados y los conductores en zanja del propio arreglo. El error puede ir en cualquier sentido. Si el metal está unido al electrodo, la lectura tiende a salir baja.
Tiende la línea de estacas perpendicular al metal enterrado y lo más lejos posible de él (IEEE 81-2012, 6.7). Repite en otra dirección y compara.
El instrumento avisa que las estacas tienen demasiada resistencia.
Estacas auxiliares con mucha resistencia. Con H alta baja la corriente de prueba; con S alta el voltaje medido sale bajo. Una estaca de 200 mm × 8 mm clavada completa tiene cerca de 3.4 × ρ, unos 3.4 kΩ en suelo superficial de 1000 Ω·m. Para conservar la resolución de 0.01 Ω, un fabricante pide no pasar de 5 kΩ.
Clava más hondo, moja el suelo alrededor de las estacas auxiliares o usa varias estacas en paralelo, separadas al menos su profundidad.
La lectura sube, se nivela y no vuelve a subir por más que alejes S.
La estaca S está a 90° o a 180° de H, en vez de entre la varilla y H. Esa curva se nivela un poco abajo del valor real. Con una varilla de 3 m, H a 30 m y S a la misma distancia que H, marca cerca de 2 % de menos (de 1.3 a 1.5 veces r ÷ D, con r = 0.47 m, el radio de la semiesfera equivalente).
Toma la lectura estable más alta; ahí no hay punto de 62 %. Hacen falta distancias mayores que con las estacas en línea. NMX-J-549-ANCE-2005 pide este arreglo cuando el electrodo está interconectado con cimentaciones u otros electrodos.
Cuando la varilla mide 1 Ω o menos: tres bornes o cuatro
Muchos telurómetros de estacas tienen tres bornes (E, S y H). Otros tienen cuatro: el borne del electrodo se divide en E y ES, y cada uno lleva su propio cable a la varilla. Con tres bornes, la resistencia del cable al electrodo y la de su contacto se suman a la lectura. Con cuatro, el voltaje se mide en la varilla misma y esa parte queda fuera.
Importa cuando el valor esperado es de 1 Ω o menos, o cuando el cable al electrodo es largo, por ejemplo hasta un punto de unión en el techo.
Lo que suma el cable al electrodo
Instrumento
Mira qué pasa si…
Más ajustes
Lectura del instrumento3 bornes
Electrodo, valor realCable y contacto en la lectura (supuesto)Exactitud de ejemplo, 2 % + 3 dígitos (manda el manual de tu instrumento)
Borne E. Negro. Lleva la corriente de prueba hasta el electrodo.
Borne ES. Verde, solo en cuatro bornes. Segundo cable al electrodo. Mide el voltaje en la varilla (marca V) y no lleva puntos.
Cinta: el largo es proporcional a los ohms. Cobre, el electrodo. Naranja, el cable y su contacto, cuando cuentan en la lectura. Gris discontinuo: quedan fuera.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Modelo simplificado con valores de ejemplo: un electrodo de 1 Ω, muy por debajo de la varilla de 25 Ω de la casa, para que el cable pese.
¿Qué simplifica este modelo?
La resistencia del cable y de su contacto (0.30 Ω al inicio) es un supuesto del modelo: las fuentes revisadas no dan un valor típico. El modelo suma esa resistencia a la lectura con tres bornes y la deja fuera con cuatro, porque el cable de potencial casi no lleva corriente. La exactitud que ves es 2 % de la lectura más 3 dígitos de la pantalla (la de un instrumento que se revisó); el tamaño del dígito en cada rango (0.01, 0.1 y 1 Ω) es otro supuesto del modelo. En la cinta, el largo de cada tramo es proporcional a sus ohms, con un mínimo de 3 px para que un tramo pequeño se vea. Las estacas S y H no están a escala, y la corriente real es alterna; aquí se dibuja en un solo sentido.
Ejemplos de equipos reales
Instrumentos de ejemplo: ver «Ejemplos de equipos reales» en la pestaña Equipos de medición. Aquí van solo los datos de este tema. Son ejemplos y no una recomendación; otros modelos varían. En los instrumentos de estacas que se revisaron, lo típico es una frecuencia de prueba lejos de 50 y 60 Hz, una salida de unos 10 a 50 V, una corriente de unos mA a decenas de mA y una resolución de 0.001 a 0.02 Ω.
Megger DET4TC2 y DET4TCR2. Bornes C1 (E), P1 (ES), P2 (S) y C2 (H), más un conector I para la pinza. Con tres bornes, P1 va a la varilla, P2 a la estaca de potencial y C2 a la estaca de corriente; C1 queda libre. Con cuatro, C1 y P1 llevan cada uno su cable a la varilla.
Con pinza, en el mismo instrumento. El selector va a tres puntas con pinza, la salida se fija en 25 V y la prueba se bloquea con más de 2 A en el conductor.
Avisos de estacas. El instrumento avisa con Rp o Rc cuando las estacas tienen demasiada resistencia. Los límites son 200 kΩ a 50 V, 100 kΩ a 25 V y 5 kΩ si quieres conservar la resolución de 0.01 Ω.
Cables del estuche. De 15, 10, 10 y 3 m. Alcanzan para D de unos 15 m con S a 9.3 m, menos que los 20 m de la NOM-022-STPS-2015 y los 30 m de la NMX-J-549-ANCE-2005.
Nombres de la NOM-022-STPS-2015. Con estos bornes, el de potencial es el P2 (S); la norma lo llama P1.
Fluke 1625-2. Frecuencias de 94, 105, 111 o 128 Hz, manual o automática, y resolución de 0.020 Ω.
Hioki FT6031-50. Frecuencia fija de 128 ± 2 Hz y hasta 25 mA rms en tres polos.
Chauvin Arnoux C.A 6472. Frecuencia de 41 a 5078 Hz.
Distancias de los fabricantes. Megger: unos 15 m para H con S a 9.4 m bastan para una varilla; de 30 a 38 m con S de 19 a 24 m para dos varillas; unos 61 m con S a 38 m para varias en paralelo. AEMC: 27 m con S a 17 m para una varilla de 3 m y 1 pulgada de diámetro, 10 % menos si es de 1/2 pulgada.
Ejemplo numérico del método con pinza. Viene de la guía Getting Down to Earth, de Megger.
Lo que te llevas
Con la varilla conectada, el telurómetro de estacas lee todo lo que está unido a ella. Ábrela solo como dice el aviso de arriba (el lado de CFE no se abre), o usa estacas con pinza. Si la abriste, reconéctala y comprueba la continuidad antes de quitar el bloqueo.
Acepta el valor solo si la estaca S está en la meseta: las lecturas al 52, 62 y 72 % coinciden.
Con cuatro bornes, el cable al electrodo queda fuera de la lectura. Importa con valores de 1 Ω o menos.
Medir
Con pinzas, el instrumento lee la varilla y su regreso
En la pestaña Con estacas mediste la varilla sola, desconectada o con estacas con pinza. Si no puedes desconectarla ni clavar estacas, un instrumento de pinzas mide el lazo entero, y el número incluye más que la varilla.
Al terminar sabrás
Por qué un telurómetro de dos pinzas o de gancho necesita un lazo cerrado.
Qué incluye el número además de la varilla.
Cómo reconocer una lectura que es puro metal.
Más abajo, en el gancho: qué hace cada uno de los dos núcleos de su mordaza y por qué unas caras sucias bajan la lectura.
Sin estacas no se clava nada ni se desconecta nada. Una pinza induce un voltaje alterno en el conductor que abraza. Si ese conductor forma parte de un lazo cerrado, circula corriente. Otra pinza la mide y el instrumento calcula R = V ÷ I.
El telurómetro de dos pinzas usa una pinza que induce el voltaje y otra que mide la corriente. El telurómetro de gancho (una mordaza) las lleva juntas. Los dos leen la resistencia de todo el lazo. La lectura es la varilla más el camino de regreso.
Tolerancia típica del instrumentoEfecto de la inductancia, o reactancia (supuesto)Corriente en el lazo (supuesto: 50 mV inducidos)
Conductor del electrodo, el que abrazas
Neutro de CFE
Camino de metal en paralelo
Pinza V: la pinza que induce el voltaje en el lazo.
Pinza I: la pinza que mide la corriente.
Gancho: una sola mordaza induce el voltaje y mide la corriente.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
Las varillas están bien separadas entre sí, cada una fuera de la zona de influencia de las demás, y los conductores no tienen resistencia. La corriente real es alterna: se dibuja en un solo sentido para que se vea el recorrido. Dos números son supuestos del modelo: la inductancia del lazo (30 µH en el lazo de metal y 100 µH en el que cierra por el suelo) y los 50 mV que induce la pinza, porque no todos los fabricantes los publican. La lectura se calcula como impedancia total a la frecuencia del instrumento, salvo cuando eliges que el gancho separe la resistencia. La tolerancia es la típica de cada tipo de instrumento y varía con el modelo. La casa de ejemplo usa 25 Ω en la varilla del servicio y 2 Ω en el neutro de CFE con sus electrodos; el resto de la figura es una instalación genérica. Las pantallas de fuera de rango y de lazo abierto son una representación: cada modelo las muestra a su manera. El aviso LOOP abajo de 1 Ω es el de un modelo de ejemplo; otros ganchos no avisan, así que no cuentes con él.
En la casa de ejemplo, 25 Ω de la varilla del servicio más 2 Ω del neutro de CFE y sus electrodos dan 27.0 Ω. Qué significa cada valor, con práctica, está en la pestaña ¿Qué estoy leyendo?
Lo que el modelo no muestra
Con el lazo por el suelo, el modelo siempre lee de más que la varilla sola. En campo puede leer de menos, y esa es la dirección peligrosa, porque una varilla mala parece buena. Las causas son ruido eléctrico en el conductor, varillas tan cercanas que comparten zona de influencia y caras de la mordaza sucias. Por eso la lectura es un tope y no se acepta sola. Antes de abrazar, mide la corriente del conductor y revisa que la mordaza esté limpia y cierre bien. Para comparar, mide la misma varilla con estacas en la pestaña Con estacas.
Una varilla de 2.44 m en un suelo de 100 Ω·m ronda los 40 Ω (ilustrativo), así que las décimas de ohm no vienen de una varilla. Menos de 1 Ω casi siempre es un lazo de metal; de 1 a 5 Ω muchas veces también.
Con transformador propio
El lazo de estos instrumentos supone un neutro de CFE multiaterrizado. Del lado de baja tensión de un transformador propio del sitio, ese regreso puede no existir.
¿Por qué un gancho marca de más en un lazo de cobre?
Los dos tipos leen el mismo lazo a frecuencias distintas. El gancho trabaja entre 1 y 3.4 kHz para que su núcleo sea pequeño, y a esa frecuencia la inductancia del lazo pesa: la reactancia es X = 2π · f · L.
Con una inductancia de ejemplo (supuesto) de 30 µH, el lazo de metal tiene 0.024 Ω de reactancia a 128 Hz y 0.39 Ω a 2083 Hz. En una varilla de 25 Ω no se nota. En un lazo de metal de 0.10 Ω, un gancho que muestra la impedancia total marca unas cuatro veces más. Algunos modelos separan la resistencia de la inductancia (en Más ajustes puedes pedirlo), y en lazos largos o lecturas de décimas de ohm ese es el dato que sirve.
Dos pinzas y gancho, lado a lado
Telurómetro de dos pinzas
Telurómetro de gancho (una mordaza)
Frecuencia de prueba
Unos 100 a 130 Hz
De 1 a 3.4 kHz
Hasta dónde lee
Unos 200 Ω
Unos 1500 Ω
Exactitud típica
± 7 % ± 3 dígitos
De ± 1.5 % ± 0.01 a 0.02 Ω en lecturas bajas a 20 % o más arriba de 600 Ω
Lazos de décimas de ohm
Con la inductancia de ejemplo casi no cuenta; en lazos largos sí
La inductancia infla la lectura, salvo en los modelos que la separan
Conductor que abraza
Hasta unos 50 mm
Mordaza de 30 a 40 mm
Qué más hace
Con estacas, el mismo instrumento mide con el método de tres puntas y con estacas con pinza (método selectivo)
Mide la corriente de fuga del conductor
Valores típicos; varían con el modelo. Abajo de 1 Ω domina el término fijo: ± 7 % ± 3 dígitos son ± 0.037 Ω en 0.10 Ω, más de un tercio de la lectura.
Ejemplos de equipos reales
Los instrumentos de ejemplo por tipo están en la pestaña Equipos de medición. Aquí van solo los números de esta figura, que salen de dos instrumentos reales. Cada modelo tiene los suyos.
Telurómetro de estacas y dos pinzas: Megger DET4TC2 y DET4TCR2. En dos pinzas mide a 94, 105, 111 o 128 Hz (el modelo usa 128 Hz), de 0.01 a 200 Ω, con 7 % ± 3 dígitos. Llama VCLAMP a la pinza que induce el voltaje e ICLAMP a la que mide la corriente. Su manual no documenta qué muestra con el lazo abierto ni fuera de rango, ni publica el voltaje que induce la pinza.
Telurómetro de gancho: AEMC 6416. Mide a 2083 Hz, de 0.010 a 1500 Ω, con ±1.5 % ± 0.01 Ω entre 0.010 y 0.099 Ω, ±1.5 % ± 0.02 Ω entre 0.10 y 0.99 Ω y cerca de 25 % arriba de 1200 Ω, sobre un lazo sin inductancia. Muestra O.R fuera de rango o sin lazo. En el 6416 alterna el valor con la palabra LOOP abajo de 1 Ω (umbral fijo); en el 6417 ese umbral se ajusta y viene en 1 Ω de fábrica. El fabricante no publica el voltaje que induce. En su modo avanzado separa la resistencia de la inductancia y recalcula la impedancia a 50, 60 o 128 Hz.
Otros ganchos: Megger DET14C y DET24C miden a 1390 Hz, de 0.05 a 1500 Ω, y su ficha no menciona aviso de lazo de metal. Kyoritsu 4200 mide a unos 2400 Hz y su manual no documenta aviso de lazo de metal. Hioki FT6380-50 mide a 2375 Hz, publica 9.0 mV ± 1.0 mV rms inducidos con la carga abierta, y marca con un símbolo de inductor un lazo con reactancia de 45 grados o más.
El telurómetro de gancho tiene una mordaza y dos núcleos
Arriba, en esta pestaña, viste que dos pinzas y gancho leen el lazo completo, la varilla más su camino de regreso. Aquí, el gancho de cerca: una mordaza con dos núcleos y lo que cambia en la lectura.
Un telurómetro de gancho abraza el conductor con una sola mordaza y no usa estacas. Muestra la impedancia de todo el lazo, que incluye la varilla y su retorno. La figura te deja cambiar lo que es propio del gancho: una bajada larga de metal, porque a 2 kHz el cable también se opone con su inductancia (esa oposición extra se llama reactancia, X); unas caras sucias, porque los dos núcleos comparten una cabeza; y la corriente que el conductor ya trae. Cómo funcionan los dos núcleos por dentro está en la pestaña Anexo: por dentro.
Un núcleo induce, el otro mide
Mira qué pasa si…
El mismo lazo a tres frecuencias
Gancho · 2 kHz (de ejemplo)
Dos pinzas · 128 Hz (de ejemplo)
La red · 60 Hz
Resistencia del lazo Lo que agrega la inductancia a esa frecuencia
Gancho: casi siempre de 1 a 3.4 kHz (IEEE 81-2012; aquí 2 kHz). Dos pinzas: cerca de 100 Hz (aquí 128 Hz). Red: 60 Hz.
Qué muestra el instrumento
Pantalla
Tolerancia típicaLínea de arriba: corriente del conductorCorriente de prueba (con 50 mV, supuesto)Voltaje de contacto, Z × I (algunos modelos)Sin ese cambio marcaría
Más ajustes
Estado de la mordaza
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Rojo: núcleo que induce y su flujo.
Azul: núcleo que mide y su flujo.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Flecha roja entre núcleos: fuga por caras sucias.
A: la punta de la mordaza, de frente.
Modelo simplificado: el lazo es una resistencia y una inductancia en serie, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
Son supuestos de ejemplo los 50 mV que induce el gancho (los fabricantes no los publican), los 2 kHz, la fuga de 60 Ω que representa la suciedad y las inductancias de cada caso.
El lazo de 25 Ω es un número redondo. En la casa de ejemplo de la guía, un gancho sobre el conductor de la varilla del servicio lee 27.0 Ω (25 Ω de la varilla más 2 Ω del neutro de CFE), o 26.9 Ω si hay una varilla unida en el arreglo. Puedes poner 27 Ω en el deslizador de R.
La suciedad se dibuja como una fuga en paralelo con el lazo y en fase con el voltaje, que el núcleo que mide suma con el atraso a la corriente del lazo. Con la mordaza abierta se dibujan guiones porque los documentos revisados solo dicen que no mide.
Al separar la resistencia, la figura deja de mostrar la inductancia cuando Z supera a R por menos de 1 %, criterio propio que cada modelo cambia. Los umbrales de corriente propia (5, 10 y 40 A, y 50 V de contacto) son los de un solo modelo. Los rótulos RUIDO y LAZO son de esta figura, y los manuales no documentan el ritmo de los parpadeos.
El aviso de lazo bajo solo se dibuja con la impedancia total. Los manuales no dicen con qué valor lo deciden, y la figura supone que es el que se muestra. La tolerancia es la más ancha de las tablas revisadas y varía con el modelo. En lecturas de centésimas de ohm el término fijo es mayor que la lectura misma.
Cómo medir, en seis pasos
Cierra la mordaza vacía. Debe marcar fuera de rango; si no, límpiala.
Abraza el lazo de referencia del instrumento. Debe leer su valor, dentro de la tolerancia.
Mide primero la corriente del conductor. Con miliamperes de fuga puedes seguir. Si lleva amperes, retira el gancho y busca de dónde viene, aunque el manual de tu instrumento admita más. Muchos ganchos solo ven corriente alterna (c.a.); revisa si el tuyo ve también la corriente continua (c.c.).
Abraza el conductor abajo de todo retorno de metal, para que la corriente regrese por el suelo.
Espera a que el valor se estabilice y anótalo.
Abraza otra vez el lazo de referencia. Si ya no lee su valor, limpia las caras y repite.
Seguridad, según el manual de un fabricante
Trata como energizado todo conductor conectado al sistema eléctrico, incluidos los de puesta a tierra, hasta que lo compruebes. Mantén los dedos detrás de la guarda.
El gancho mide sin abrir ninguna conexión. Si aun así tienes que abrir una, sigue la regla de la pestaña Con estacas.
Dónde sirve y qué lo distingue
La condición del lazo es la de la figura «El lazo de medición, en vivo», más arriba en esta pestaña: la corriente tiene que regresar por el suelo. Si el conductor baja solo, sin retorno de metal hacia otro electrodo, el gancho marca fuera de rango. Eso no dice si está sano o roto. La continuidad se prueba con un óhmetro de baja resistencia.
Lo propio del gancho está en la figura. Sus dos núcleos comparten una cabeza, así que unas caras sucias bajan la lectura. Además mide a unos 2 kHz. En el conductor de puesta a tierra de equipos de un arreglo el lazo suele cerrar por metal y puede ser largo. Entonces la inductancia infla la lectura y quizá no se active el aviso de lazo bajo, si el instrumento lo decide con el valor que muestra. Los manuales no aclaran si decide con la impedancia o con la resistencia. Si el tuyo separa la resistencia de la inductancia, úsalo en bajadas largas y en lecturas de décimas de ohm.
La cuenta de «alargas la bajada»
Con 0.20 Ω y 100 µH, a 2 kHz:
X = 2π · 2000 Hz · 100 µH = 1.257 Ω
Z = √(0.20² + 1.257²) = 1.27 Ω
La pantalla marcaría 1.3 Ω, aunque la resistencia es de 0.20 Ω. A 128 Hz la reactancia de esos 100 µH es de 0.080 Ω y la lectura sería de 0.22 Ω. Cómo se forma cada flujo dentro de la cabeza está en la pestaña Anexo: por dentro.
Qué avisa la pantalla
Indicaciones típicas de los ganchos revisados. Cada modelo usa sus propios símbolos y umbrales. Revisa el manual del tuyo. La corriente que ya trae el conductor se lee desde 0.2 a 1 mA hasta 30 a 60 A, según el modelo.
Indicación
Qué significa y qué hacer
Fuera de rango
La impedancia pasa del tope del instrumento, de unos 1500 Ω en los modelos revisados, o no hay lazo y la corriente marca casi cero. Con la mordaza vacía es lo que debe aparecer. Sobre un conductor, revisa si existe un camino de regreso.
Aviso de lazo bajo, con la lectura abajo de 1 Ω
Algunos modelos alternan el valor con un aviso. Lo más probable es que el lazo cierre por un camino local de metal y no por el suelo. El valor se sigue mostrando. Anótalo como continuidad de lazo y busca un punto abajo de todo retorno de metal.
Aviso de ruido, con el valor parpadeando
El conductor lleva corriente propia o una corriente muy perturbada. El umbral va de unos 0.4 a 5 A según el modelo y el rango. El valor aparece, pero el instrumento ya no lo garantiza. No lo anotes.
Aviso de ruido, con guiones
Con más corriente (10 A en uno de los modelos revisados) el instrumento no mide la impedancia y solo muestra la corriente. Retira el gancho y localiza de dónde viene.
Símbolo de mordaza abierta
La mordaza no cerró bien y no mide. Revisa que nada estorbe entre las caras, límpialas y cierra otra vez.
Voltaje de contacto alto, en los modelos que lo calculan
El instrumento lo obtiene al multiplicar la impedancia del lazo por la corriente de fuga, así que es un tope y no una medición directa. En el modelo revisado parpadea arriba de 50 V. Trata el conductor como energizado y averigua de dónde viene esa corriente.
Cuidado de la mordaza
Los dos núcleos se parten justo en las caras de cierre, por eso son la parte delicada. Si entre ellas queda suciedad, el circuito magnético cambia y parte del flujo del núcleo que induce se cuela al que mide. Un fabricante de telurómetros explica que el resultado es una lectura falsamente baja, con la que un electrodo malo puede parecer bueno.
Evita los golpes en la cabeza, sobre todo en las caras de cierre.
Límpialas como pida el manual de tu instrumento. El que revisamos pide un paño suave apenas humedecido con agua jabonosa, y prohíbe alcohol, solventes e hidrocarburos.
No uses el gancho para torcer la varilla o el conductor ni para hacer palanca.
Comprueba la mordaza vacía y el lazo de referencia antes y después de medir.
Ejemplos de equipos reales
Datos de manuales y hojas técnicas de cinco fabricantes de ganchos. Las marcas son de sus propietarios y esta guía no está afiliada a ellos. Los valores cambian entre modelos y versiones. Confirma en el manual de tu instrumento. Los manuales y notas que revisamos describen lazos de puesta a tierra y no mencionan sistemas fotovoltaicos. Los ejemplos de los demás tipos de instrumento están en la pestaña Equipos de medición.
Modelo
Datos
Avisos y límites que documenta
AEMC 6416 y 6417
2083 Hz. 0.010 a 1500 Ω. Corriente de 0.2 mA a 40 A. Mordaza de 35 mm.
Aviso LOOP abajo de 1 Ω (en el 6417 el umbral se ajusta, de origen 1 Ω). Separa R y L, de 10 a 500 µH.
Megger DET14C y DET24C
1390 Hz. 0.05 a 1500 Ω. Corriente de 0.5 mA a 35 A. Mordaza de 39 mm.
Filtro de ruido incorporado. La hoja de datos no menciona aviso de lazo de metal ni inductancia.
Kyoritsu 4200 y 4202
Cerca de 2400 Hz. Hasta 1580 Ω en tres rangos. Hasta 30 A. Conductor de hasta 30 mm.
Aviso NOISE con más de 2 A (rango de 20 Ω) o de 400 mA (rangos de 200 y 1500 Ω). Símbolo de mordaza mal cerrada. El manual dice que un solo electrodo, sin otros en paralelo, no se puede medir.
Hioki FT6380-50
2375 Hz. 0.02 a 1600 Ω. Corriente de 1 mA a 60 A. Mordaza de 32 mm.
Inyecta 9.0 mV rms con carga abierta y da la resistencia efectiva. Marca de inductancia desde 45° de reactancia, marca de capacitancia (el lazo puede estar roto) y OPEn si el sensor no cierra.
Fluke 1630-2 FC
0.025 a 1500 Ω. Corriente de 0.2 mA a 39.99 A. Conductor de unos 40 mm.
La hoja no da la frecuencia de prueba del lazo. La exactitud vale con lazo sin inductancia y conductor centrado y perpendicular a la mordaza.
El 6416 en detalle
Tiene dos modos. En el modo Estándar la pantalla muestra la impedancia a 2083 Hz. En el modo Avanzado separa la resistencia y la inductancia y recalcula la impedancia a 50, 60, 128 o 2083 Hz, según el ajuste FrEQ del menú SET-UP. La medición siempre se hace a 2083 Hz. Los manuales no dicen cuál es el modo de fábrica. Para México, pon el modo Avanzado con FrEQ en 60 Hz, o lee R en la tercera pantalla.
El manual trae su propio ejemplo, un lazo con R de 8.0 Ω y 0.250 mH. Con esos valores la impedancia a 2083 Hz es de 8.6 Ω y a 60 Hz sigue en 8.0 Ω. La cuenta es de esta guía. Puedes repetirla en la figura con R de 8 Ω y L de 250 µH, que da 8.6 Ω a 2 kHz.
Así imprime el 6416 lo que ya explica «Qué avisa la pantalla». El fuera de rango sale como O.R, el aviso de lazo bajo como LOOP alternando con el valor, el de ruido como NOISE y la mordaza mal cerrada como un símbolo de pinza abierta. Arriba de 40 A también la línea de corriente marca O.R. Además imprime estas cuatro indicaciones.
Indicación
Qué significa
CAL GAP al encender
Durante los primeros segundos ajusta sus factores de corrección por lo que cambia el entrehierro de la cabeza con la temperatura y la humedad. Enciéndelo con la mordaza cerrada y sin abrazar nada, y espera.
Err CAL
El ajuste encontró un problema. Apaga, retira el gancho de cualquier conductor, revisa que las caras estén limpias y sin nada atravesado, y enciende de nuevo.
R=Z en modo Avanzado
La parte inductiva es despreciable frente a la resistiva. Aparece cuando R pasa de 25 Ω o cuando R ÷ L pasa de 105 Ω/H. La pantalla muestra solo la impedancia y cambia la inductancia por guiones. La figura usa un criterio propio y más simple.
Pitido continuo
Es la señal de medición, que alcanza a oírse. Suena más fuerte cuando circula corriente por el lazo. No es una falla ni una alarma, y no se puede apagar.
La rutina de doce pasos que publica AEMC añade esto a los seis pasos de arriba.
Gira el selector a Ω+A con la mordaza cerrada y sin abrazar nada, y espera a que termine CAL GAP. Para leer primero la corriente, pasa a la posición A y regresa a Ω+A para la impedancia.
Con la mordaza vacía debe marcar O.R. Si no, limpia las caras, abre la mordaza poco más de un centímetro y suéltala para que cierre sola. Si sigue igual, no midas.
El lazo de calibración de 5 Ω que viene con el instrumento debe leer entre 4.8 y 5.2 Ω, antes y después de medir. Si no, limpia y repite. Si sigue fuera, no midas.
Corriente del conductor: con menos de 1 A, continúa. De 1 a 10 A, anótala y continúa. Con más de 10 A, detente, retira el gancho y busca de dónde viene. Es la rutina del fabricante para medir con el gancho, no para abrir. Esta guía pide no abrir ni medir con pinzas un conductor que lleva amperes y, para abrir, la regla de la pestaña Con estacas.
Anota la impedancia cuando se estabilice y congélala con HOLD. Si el conductor traía entre 5 y 10 A, aparece NOISE y la impedancia parpadea. El instrumento ya no garantiza ese valor, así que no lo registres como resultado.
Además del paño suave del cuidado de la mordaza, AEMC recomienda uno que no suelte pelusa. Si las caras están picadas, admite lija muy fina de grano 600, con el instrumento inclinado para que nada caiga adentro.
En modo Estándar el ajuste FrEQ no tiene efecto.
Con cuatro electrodos de 10 Ω, el gancho sobre uno lee 13.3 Ω, porque suma los otros tres en paralelo. Con 101 electrodos de 25 Ω lee 25.2 Ω. Son ejemplos del fabricante.
AEMC publica esta regla práctica para sus ganchos: de 0 a 1 Ω, lo más probable es un lazo local de metal; de 1 a 5 Ω, probablemente lazo local, aunque puede ser un camino muy bueno al suelo; de 5 a 25 Ω, la resistencia de una sola varilla; más de 25 Ω, un camino pobre al suelo o una unión muy mala.
Característica
AEMC 6416
Impedancia de lazo
0.010 a 1500 Ω, con cambio automático de rango. Siempre mide a 2083 Hz.
Exactitud, menos de 1 Ω
±1.5 % ±0.01 Ω de 0.010 a 0.099 Ω. ±1.5 % ±0.02 Ω de 0.10 a 0.99 Ω.
Exactitud, 1.0 a 49.9 Ω
±1.5 % ±0.1 Ω
Exactitud, 50.0 a 99.5 Ω
±2 % ±0.5 Ω
Exactitud, 100 a 199 Ω
±3 % ±1 Ω
Exactitud, 200 Ω o más
Empeora por tramos, de ±5 % ±5 Ω (200 a 395 Ω) a cerca de 25 % (1200 a 1500 Ω).
Condiciones de esa tabla
Lazo no inductivo, sin corriente interferente, conductor centrado y ningún conductor con corriente a menos de 10 cm.
Inductancia del lazo
10 a 500 µH, en modo Avanzado.
Corriente de fuga
0.2 mA a 40 A de corriente alterna.
Voltaje de contacto
0.1 a 75 V. Es un cálculo, impedancia del lazo por corriente de fuga.
Abertura de la mordaza
35 mm
Categoría de seguridad
600 V CAT IV
Memoria
300 mediciones
Qué cambia en el 6417
Bluetooth, memoria de 2000 registros y umbral de LOOP ajustable, que de origen está en 1 Ω y se puede desactivar. La cabeza, los rangos y la exactitud son los mismos.
Fuentes: manuales de usuario del 6416 y el 6417, nota de aplicación 99-MAN 100456 y boletín técnico 21 de AEMC, manual en español de Chauvin Arnoux, hojas de datos de Megger, Kyoritsu, Hioki y Fluke, y la patente US 9,417,268 de Chauvin Arnoux, que no nombra el modelo.
Lo que te llevas
Sin un lazo que cierre por el suelo no hay lectura de varilla: el número es la varilla más el camino de regreso.
Un gancho lee la impedancia de todo el lazo. Con menos de 1 Ω lo más probable es metal, pero una bajada larga puede leer más y quizá no avisar.
Una mordaza sucia baja la lectura. Comprueba con la mordaza vacía y con el lazo de referencia, antes y después.
Antes de abrazar, mide la corriente del conductor: con amperes, retira el gancho. Revisa también que la mordaza esté limpia y cierre bien.
Medir
¿Qué estoy leyendo? El número es del camino, no del cable
En la pestaña Sin estacas viste que el número de las pinzas incluye el camino de regreso. Antes viste qué lee cada tipo de instrumento (pestaña Equipos de medición) y qué hace cada conductor (pestaña Los conductores). Aquí los pones a prueba en la misma casa. Elige dónde conectas y con qué instrumento. Mira por dónde regresa la corriente.
Al terminar sabrás
Por dónde regresa la corriente de prueba de cada tipo de instrumento.
Reconocer en la figura cuándo un número bajo viene del metal.
Cómo anotar esa lectura sin confundirla con la resistencia de la varilla.
La casa, cuatro puntos y cinco tipos de instrumento
Mira qué pasa si…
1. ¿Dónde conectas?
2. ¿Con qué instrumento?
Más ajustes
Varilla junto al arreglo
red urbanatransformador propio
Lectura con estos ajustes
En campo, antes de abrir. Antes de abrir una conexión de puesta a tierra: instalación desenergizada; comprueba con una pinza de corriente de fuga que el conductor no lleva corriente y, con un detector de voltaje de dos polos, que no hay voltaje entre los extremos que vas a separar. Si lleva corriente, no lo abras. La regla completa está en la pestaña Con estacas.
Guía en tres pasos
Elige dónde conectas.
Elige el instrumento.
Antes de leer el recuadro de la lectura: ¿por dónde crees que regresa la corriente?
Lectura
Corriente de prueba de este tipo200 mA o másAviso que traen algunos ganchos (umbral de ejemplo, 1 Ω)LOOP
El método en este punto
Lo que dice el número
Qué pesa en la lectura
Varilla independiente
Cómo se conecta aquí
En campo, al cerrar la mordaza. Abraza solo ese conductor, nunca los cables de las cadenas de módulos ni otros del circuito. La NOM-001-SEDE-2012, 690-43(f), pide que este conductor corra junto con los del circuito cuando salen del arreglo, así que revisa que ninguno de ellos entre en la mordaza. Si va dentro de tubería, mide donde quede a la vista.
Corriente de prueba. Este instrumento prueba con 200 mA o más y solo en circuitos sin energía. Un telurómetro en dos polos solo confirma que existe un camino de metal.
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Metal en paralelo
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Cómo leer el dibujo?
Z1 y Z2 son la zapata 1 y la zapata 2, las dos uniones del conductor al riel; INV es el inversor, BT la barra de tierras, MP el metal en paralelo, Rs la varilla del servicio, Ra la varilla del arreglo y Rn el neutro de CFE (los electrodos del transformador, de la línea y de los vecinos, juntos). S y H son las dos estacas que clava el telurómetro. Los números en círculo son los puntos de medición: 2 techo, 3 bajada, 5 varilla del servicio y 5′ varilla del arreglo. El porcentaje azul bajo cada varilla es su parte de la corriente.
Con gancho o con dos pinzas no se dibuja el instrumento: PINZA V induce el voltaje y PINZA I mide la corriente. Con estacas y con óhmetro, el recuadro oscuro son los bornes del instrumento y la lectura está en la pantalla del instrumento.
Con gancho o con dos pinzas, puntos más rápidos quiere decir más corriente en el lazo. Con los otros instrumentos la velocidad es fija. La corriente real es alterna y aquí se dibuja en un solo sentido. Con estacas con pinza, los puntos con borde azul son la corriente que la pinza sí cuenta.
Cruz roja: conductor cortado o desconectado, o un lazo que no cierra. Círculo punteado: unión con resistencia de más. Resalte naranja: el camino real de la corriente de prueba, una vez que contestas la guía.
El metal en paralelo se dibuja como un solo tramo de acero entre el techo y la barra de tierras. En pantallas angostas se recorre para dejar libre el mango de la pinza. Las estacas S y H van clavadas lejos y el dibujo recorta esa distancia.
La etiqueta califica el instrumento en ese punto: buena práctica aquí, sirve con reservas o herramienta equivocada. El recuadro de abajo dice qué significa el número que salió.
¿Qué simplifica este modelo?
La figura resuelve una sola topología. En campo puede haber más caminos de metal en paralelo y más zapatas, que casi siempre bajan la lectura y esconden una unión mala, y en muchos techos el lazo cierra sin pasar por ningún marco. Cada electrodo es un valor fijo, sin zonas de influencia traslapadas, y las estacas se suponen bien colocadas.
Los cables de prueba se suponen sin resistencia. Con el óhmetro se anulan antes de medir. Con estacas, mídelos antes con las puntas unidas y réstalos, o usa cuatro polos (4P).
Las tolerancias son de ejemplo y varían con el modelo. La inductancia de cada lazo es un supuesto: un orden de magnitud ilustrativo. El manual de un telurómetro de dos pinzas no documenta qué muestra sin lazo ni arriba de unos 200 Ω, y aquí se dibuja con guiones y con >200. El lazo real de tu techo hay que confirmarlo en sitio, viendo dónde está unido el conductor. Las fórmulas están en Cómo calcula el modelo, abajo.
Gancho o pinzas en la bajada, del arreglo al inversor
La bajada es el conductor de puesta a tierra de equipos que une el arreglo con el inversor y con la barra de tierras. Con un gancho o con dos pinzas en ese conductor, la pantalla responde según qué más une esos dos extremos. Con una lectura baja, busca primero el metal en paralelo. Por qué un número bajo con pinzas casi siempre incluye metal, y por qué un gancho marca de más en un lazo largo por la inductancia, está en la pestaña Sin estacas.
Qué significa cada lectura en la bajada
Lectura
Qué lazo se formó
Qué significa
Qué hacer
Décimas de ohm o menos
Hay metal en paralelo con la bajada: tubería, estructura del edificio o un segundo conductor. El lazo es la bajada más ese metal.
Es la continuidad de ese anillo, no la resistencia de una varilla. No separa la bajada del otro camino ni dice cuál es.
Identifica el camino en paralelo y revisa el conductor a la vista. Para probarlo, suelta un extremo solo con la instalación desenergizada, sin corriente en el conductor y sin voltaje entre los extremos (regla completa en la pestaña Con estacas). Después vuelve a conectarlo y a apretarlo.
De varios ohms a decenas de ohms
El único regreso es por el terreno. La varilla del arreglo queda en serie con los electrodos del servicio.
Es la suma de dos varillas en serie, y la lectura no puede separarlas.
Una suma baja prueba que las dos son bajas. Una alta no dice cuál falla, porque 40 Ω pueden ser 10 Ω de una y 30 Ω de la otra.
Sin lectura
No se formó lazo. Es una bajada radial sin otro camino, lo normal en tubería de PVC, o un conductor abierto.
La pinza no distingue un caso del otro. Con dos pinzas no hay una lectura válida, y el manual de un telurómetro de dos pinzas no documenta qué muestra. Un gancho muestra su indicación de fuera de rango.
Prueba la continuidad de extremo a extremo, o cierra el lazo con un puente temporal, como sugieren algunos fabricantes. Leerás el conductor más el puente.
¿Conviene poner las pinzas en el conductor de puesta a tierra de equipos?
Sí, para revisar uniones. No, para reportar la resistencia de una varilla. No desconectas nada y el sistema puede seguir en operación, si el conductor lleva menos corriente que el límite de tu instrumento (en el instrumento de ejemplo, 2 A) y las pinzas quedan lejos de cables con carga. Sirve también para comparar año con año en el mismo punto: un salto en el valor, o una pantalla sin lectura donde antes la había, avisa de un cambio.
Lo que sí prueba
Que por ese punto pasa un lazo cerrado de metal con poca resistencia.
Que el conductor es continuo dentro de ese lazo.
Lo que no prueba
Nada sobre la varilla ni el terreno. Tampoco la continuidad hasta el inversor: el lazo puede cerrar completo en el techo.
Que cada marco o zapata esté bien unido. Con rieles, lámina o tubería en paralelo, si una zapata se abre el lazo cierra por la siguiente.
Que el camino aguante una corriente de falla. Una unión de pocos hilos puede marcar 0.1 Ω con la señal de prueba y fallar con cientos de amperes (pestaña Para qué sirve).
En el reporte anota el valor como continuidad de unión del conductor de puesta a tierra de equipos, nunca como resistencia de una varilla.
En un conductor radial, dentro de tubería de PVC y sin otro camino, la pantalla sin lectura es lo esperado, aunque un conductor cortado se vería igual. Llama la atención una lectura baja, porque revela una conexión en paralelo que nadie planeó: tubería metálica, estructura, un segundo conductor o un neutro unido a la tierra de equipos después del servicio, que la NOM-001-SEDE-2012 prohíbe en 250-24(a)(5) y 250-142(b).
Para aceptar ese camino, revisa a la vista cada unión, aprieta al torque del fabricante y mide con un óhmetro de baja resistencia de al menos 200 mA, con las puntas anuladas, desde cada sección del arreglo hasta la barra de tierras. Es buena práctica de IEC 62446-1 (edición 2016 con la enmienda de 2018, donde se lista como prueba de continuidad de categoría 1), y la NOM no la exige. Con microinversores o electrónica por módulo, esa norma reduce el conjunto de pruebas. El procedimiento completo está en la pestaña Norma y rutina.
Cuánto debe medir el cobre
Para juzgar una lectura de continuidad, calcula primero la resistencia del conductor. Treinta metros de 6 AWG son unos 0.04 Ω, más las uniones. Un valor muy por encima de lo calculado apunta a una zapata floja, un conector sulfatado o una unión entre metales distintos. La tabla da la resistencia del cobre en miliohms por metro (mΩ/m).
Calibre
mΩ/m a 20 °C
mΩ/m a 75 °C
30 m a 20 °C
6 AWG13.3 mm²
1.30
1.6
0.04 Ω
8 AWG8.37 mm²
2.06
2.5
0.06 Ω
10 AWG5.26 mm²
3.28
4.0
0.10 Ω
La columna de 75 °C es el caso de un techo caliente, donde el cobre sube cerca de 22 %. Una lectura de 0.10 Ω en un lazo corto de techo es entonces, sobre todo, resistencia de contacto en las zapatas y camino por el acero. A ese valor, el instrumento de ejemplo de dos pinzas (7 % + 3 dígitos de 0.01 Ω) marca con ±0.04 Ω de tolerancia, y con otra resolución cambia.
Ni la NOM-001-SEDE-2012 ni IEC dan un valor en ohms de pasa o no pasa para la continuidad en campo. La literatura técnica maneja reglas prácticas, menos de 0.1 Ω para conductores de protección y menos de 1 Ω para uniones equipotenciales, y como reglas prácticas hay que tomarlas. El manual de tu inversor puede traer un número propio. Como ejemplo, la serie de inversores de un fabricante pide menos de 10 Ω entre el neutro y el conductor de protección.
Antes de medir: ¿lleva corriente ese conductor?
Mide primero la corriente que ya circula por el conductor, con una pinza de corriente de fuga o con la función de corriente de tu instrumento con pinza. Abraza solo ese conductor. Revisa si tu pinza lee solo corriente alterna o también continua. Para abrir una conexión de puesta a tierra, aplica la regla de la nota «En campo, antes de abrir», completa en la pestaña Con estacas.
Miliamperes de fuga son normales con inversores sin transformador. Es fuga capacitiva de los módulos hacia sus marcos, mayor en arreglos grandes y con humedad. Amperes son señal de alarma. Indican corriente indeseable en el conductor (NOM-001-SEDE-2012, 250-6): no lo abras ni lo midas con pinzas. Los instrumentos sin estacas y los de estacas con pinza piden poca corriente en el conductor, y arriba de 2 A el instrumento de ejemplo no permite la prueba. El manual del tuyo dice cuánto. Busca primero de dónde viene esa corriente.
Si la lectura es inestable cerca de los inversores, algunos instrumentos permiten cambiar la frecuencia de prueba.
Cómo calcula el modelo
La figura resuelve una red de resistencias por análisis nodal: cobre entre zapatas, riel y marcos, bajada, metal en paralelo, conductores de las varillas y cada electrodo, todos con valores fijos de ejemplo.
Con gancho y con dos pinzas, el modelo supone que el instrumento muestra la impedancia total del lazo a su frecuencia de prueba, √(R² + X²) con X = 2π·f·L. Usa unos 130 Hz con dos pinzas y unos 2 kHz con gancho, que son las frecuencias de dos instrumentos reales (ver Ejemplos de equipos reales). La inductancia L de cada lazo es un supuesto ilustrativo, un orden de magnitud a razón de 1.1 a 1.5 µH por metro de perímetro. Son 30 µH en el lazo de metal del techo (el mismo valor de la pestaña Equipos de medición y de la pestaña Sin estacas), 40 µH en el anillo de la bajada con el metal en paralelo, que es más grande porque baja por toda la pared, y 100 µH en los lazos que cierran por el terreno y el neutro de CFE. Si menos de la mitad de la corriente cruza el terreno, el modelo usa 40 µH, y si no, 100 µH.
Algunos instrumentos separan resistencia e inductancia o convierten el valor a otra frecuencia. El manual de un telurómetro de dos pinzas no documenta si muestra la impedancia total o solo la parte resistiva.
Las tolerancias son de ejemplo: 7 % ± 3 dígitos con dos pinzas (lo que publican dos fabricantes), 5 % con estacas con pinza y 2 % con estacas (la hoja de datos de un modelo). Otros fabricantes publican entre 2 y 5 % con estacas y entre 5 y 7 % en el modo selectivo. La tolerancia y la resolución del gancho siguen la tabla de un modelo real y valen para un lazo sin inductancia. Del óhmetro de baja resistencia solo se muestra la resolución típica, 0.01 Ω, porque la exactitud depende del modelo.
La barra reparte la parte resistiva de la lectura según lo que disipa la corriente de prueba en cada tramo (R·I²). Un gancho real muestra su propia indicación de fuera de rango, y aquí se dibujan guiones sin lazo y >1500 arriba del tope. El aviso de probable lazo de metal que traen algunos ganchos es un umbral de valor, 1 Ω en el ejemplo real. Que un lazo de metal con mucha inductancia se quede sin aviso es una deducción de ese umbral, y el manual no describe el caso. Los fabricantes tampoco publican la corriente mínima que necesita la pinza en el método selectivo, y el modelo deja de leer por debajo del 0.01 % de la corriente inyectada (supuesto).
Ejemplos de equipos reales
Instrumentos de ejemplo: ver «Ejemplos de equipos reales» en la pestaña Equipos de medición. Aquí van solo los números que usa esta figura, que salen de dos instrumentos reales. Cada modelo tiene los suyos.
Telurómetro de estacas y dos pinzas: Megger DET4TC2 y DET4TCR2. En dos pinzas mide a 94, 105, 111 o 128 Hz (el modelo usa 128 Hz), de 0.01 a 200 Ω, con 7 % ± 3 dígitos. Con estacas las tolerancias de su hoja de datos son 2 % en tres puntas y 5 % en el selectivo. Llama VCLAMP a la pinza que induce el voltaje e ICLAMP a la que mide la corriente. Con el selector en A, la ICLAMP sola mide la corriente que ya circula por el conductor, de 0.5 mA a 19.9 A, y arriba de 2 A no permite la prueba con dos pinzas. En dos polos (2P) prueba con 4.5 mA como máximo. Su manual no documenta qué muestra con el lazo abierto ni arriba de 200 Ω, y la guía del fabricante sugiere cerrar un conductor radial con un puente temporal.
Telurómetro de gancho: AEMC 6416. Mide a 2083 Hz (el modelo usa esa frecuencia), de 0.010 a 1500 Ω, y redondea la lectura a la resolución de cada rango. Su tolerancia va de ±1.5 % ± 0.01 Ω entre 0.010 y 0.099 Ω (± 0.02 Ω entre 0.10 y 0.99 Ω) a cerca de 25 % arriba de 1200 Ω, sobre un lazo sin inductancia. Muestra O.R cuando no hay lazo o pasa de 1500 Ω, y alterna el valor con la palabra LOOP abajo de 1 Ω. Con 1 Ω o más el aviso LOOP ya no aparece. Esto último se deduce de ese umbral y el manual no describe el caso. En su modo Avanzado separa la resistencia de la inductancia y puede recalcular la impedancia a 50, 60 o 128 Hz.
Otras tolerancias publicadas: en su función de resistencia de puesta a tierra, un probador multifunción fotovoltaico (Kyoritsu KEW 6024PV) da ±3 % ± 0.1 Ω y otro (Metrel MI 3108) ±(5 % + 5 dígitos). Por eso la figura rotula las tolerancias como de ejemplo.
Números de ejemplo: un lazo de 0.20 Ω con 100 µH marca 1.3 Ω en el modo Estándar del gancho. Un lazo de 0.10 Ω con 30 µH tiene una impedancia de 0.103 Ω a 128 Hz y de 0.405 Ω a 2083 Hz.
Lo que te llevas
El número es de todo el camino de la corriente de prueba, no del conductor donde conectas.
Anota una lectura baja con pinzas como continuidad de unión, nunca como resistencia de una varilla.
Para medir una varilla, el circuito debe cerrar por el suelo: estacas, o estacas con pinza si no puedes desconectarla.
Aplicar
A 100 m del servicio, el arreglo sigue siendo parte de un solo sistema
Hasta aquí todo pasó en un techo, a unos metros del tablero. En el piso cambian dos cosas: la distancia y los postes enterrados.
Al terminar sabrás
Por qué los postes enterrados no abren el interruptor y qué conductor sí lo hace.
Hasta cuántos metros llega cada calibre del conductor de puesta a tierra de equipos (en corto, tierra de equipos).
Qué logran los puentes entre filas y un anillo de tierra cuando cae un rayo cerca, y qué le toca a los supresores.
Si el sitio tiene su propio transformador: por qué los ohms de la malla no dicen, solos, si alguien está seguro.
Cada poste hincado es un electrodo débil. En un suelo seco de ejemplo, unos 30 postes juntos suman del orden de 13 Ω y en una falla llevan unos pocos amperes. Eso no abre un interruptor de 20 A. Lo que abre es el metal de la tierra de equipos, que sale del tablero con los conductores del circuito, baja por la zanja y llega a la última fila (NOM-001-SEDE-2012, 250-32(b)(1)). Los postes ayudan. El conductor decide. El papel de cada conductor está en la pestaña Para qué sirve.
Una falla en la última fila
Qué está unido
Calibre de la fase (AWG)
Mira qué pasa si…
Corriente de la fallaCalculada, no medida
Lazo, con fuente de 0.10 Ω (supuesto)Disparo instantáneo, 10 × 20 A (supuesto)Voltaje del marco contra la barra de tierrasPor el sueloEste calibre llega a (supuestos, cobre a 20 °C)
1101001,000 A
Escala logarítmica: cada marca vale 10 veces la anterior.
Interruptor de 20 Araya grisDisparo instantáneo (supuesto)desde 200 A
Más ajustes
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Halo rojo en la fila lejana: crece con el voltaje del marco.
Regla de la zanja: cada franja es un calibre; su borde derecho es el largo máximo a 20 °C. La marca es tu largo.
BT es la barra de tierras, INV el inversor. Las filas van de la 1, la más cercana al servicio, a la 3.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo, incluido el suelo.
¿Qué simplifica este modelo?
Falla de c.a. Una fase toca el marco de la fila lejana, en un circuito de c.a. (el cable troncal de microinversores o un circuito que cruza el arreglo). Las fallas de c.c. están en la pestaña Falla a tierra. El neutro del circuito va por la zanja y no interviene aquí, por eso no se dibuja.
Solo resistencias a 60 Hz. Fuente rígida de 127 V con 0.10 Ω (supuesto), cobre a 20 °C (a 75 °C la resistencia sube 22 %), uniones sin resistencia salvo el puente de unión principal, de 0.1 mΩ (supuesto), y la misma sección en la fase y en la tierra de equipos, salvo que apagues la casilla de «Más ajustes». Con eso, 30 m de 10 AWG dan 428 A, como en la casa de la pestaña Para qué sirve: pon ese largo y ese calibre para reproducirla. El ejemplo de arriba (6 AWG, 100 m) es otro circuito. La corriente por el suelo se calcula aparte y no cambia el lazo.
Disparo instantáneo. Se toma en 10 veces la corriente del interruptor (supuesto): la norma IEC 60898-1 da de 5 a 10 veces para la curva C, y solo arriba de ese tope garantiza el disparo instantáneo. Los interruptores comunes en tableros mexicanos son de otro tipo (UL 489) y pueden tener otras bandas. La NOM no fija un tiempo de disparo: los alcances son buena práctica con un supuesto y la NOM no fija un límite.
El puente entre filas representa cualquier camino de metal entre filas: un puente, la tierra de equipos del cable troncal o la estructura misma si está identificada para eso (690-43(c)).
Postes. Las resistencias salen de un cálculo numérico de postes de 2 m enterrados, de unos 10 cm de diámetro equivalente y a 3 m uno del otro: 0.318·ρ un poste, 0.0505·ρ una fila de 10 y 0.0261·ρ un bloque de 32, que aquí se usa como orden de magnitud para 30. Un poste real más delgado sube esos valores de 6 a 12 %. El suelo es uniforme y no hay un valor publicado de ρ para Hermosillo: se mide con cuatro estacas (pestaña Suelo y varilla).
Servicio. La varilla del servicio de 25 Ω y el neutro de CFE de 2 Ω son los de la casa de ejemplo y dan 1.85 Ω en paralelo. El suelo que hay entre el arreglo y el servicio no se modela.
El marco. El voltaje es el que hay entre el marco y la barra de tierras mientras dura la falla. Una persona parada en el piso ve algo menos, porque el piso junto a los postes también sube un poco.
La regla. La tierra de equipos va con el circuito hasta la última fila y su calibre decide hasta dónde dispara el interruptor. Con 20 A, el disparo instantáneo pide unos 200 A (supuesto: 10 veces el interruptor). La fuente, que es la red de CFE hasta el tablero, aporta 0.10 Ω (supuesto). La regla de la zanja dibuja hasta dónde llega cada calibre.
I = 127 V ÷ (0.10 Ω + Rfase + Rtierra de equipos) · R = 0.01724 Ω·mm²/m · L ÷ área
Si subes la fase por caída de voltaje, la tierra de equipos sube en la misma proporción (NOM-001-SEDE-2012, 250-122(b)). Con 30 m de 10 AWG, la casa de ejemplo da 428 A (pestaña Para qué sirve). El cálculo de calibres está en la pestaña Calibres.
En una granja el polvo, la humedad y los vapores del excremento atacan el metal. La tierra de equipos va de cobre y, si va bajo tierra, aislada o cubierta (NOM-001-SEDE-2012, 547-5(f), en los lugares dentro del alcance del Artículo 547). El texto no dice si un arreglo en campo abierto está dentro de ese alcance, y el cobre aislado es lo prudente. El detalle está más abajo, en el bloque «En una granja».
Cae un rayo cerca del arreglo
Qué está unido
Mira qué pasa si…
Entre filasCalculado, no medido
Entre el inversor y el servicioCon supuestos
El servicio sube contra la red de CFE (supuesto: neutro lejano)Corriente por la zanja (supuesto)Frente del rayo (supuesto)5.5 µsAguante del aislamiento, 127/220 V (supuesto)0.8 a 4 kV
0.11101001,000 kV
Escala logarítmica: cada marca vale 10 veces la anterior.
Inversor contra serviciomarca rojaEntre filasmarca grisLo que aguanta el aislamiento0.8 a 4 kV
Más ajustes
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Barras rojas: voltaje de cada parte contra el suelo lejano. Barras del mismo alto: partes unidas.
Tramo rayado y corchetes: lo que cae entre dos partes. Con unión, es lo que deja la inductancia del cable de la zanja.
BT es la barra de tierras, INV el inversor. Las filas van de la 1, la más cercana al servicio, a la 3, la más cercana al rayo.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo, incluido el suelo.
¿Qué simplifica este modelo?
El mismo modelo que la pestaña Rayo. Rayo de 30 kA con frente de 5.5 µs (primer golpe negativo mediano), suelo uniforme, V(r) = ρ·I ÷ (2π·r), 1 µH por metro de cable y 6 kV como tope de aguante (supuesto). El conductor no puede dejar más voltaje que el que lo empuja, que es la diferencia del suelo. El rayo, las filas y el servicio están alineados, que es el peor caso.
Largos de ejemplo. Filas a 5 m una de otra; puente entre filas de 10 m; tierra de equipos de L − 10 m más 6 m de subidas y bajadas. El anillo se toma como un segundo camino entre filas, que reparte la corriente y deja la mitad de voltaje (supuesto).
Servicio. Se toma la varilla de 25 Ω de la casa de ejemplo. El neutro de CFE queda como referencia lejana, igual que en la pestaña Rayo. Eso cambia el resultado: con los 2 Ω del neutro de CFE como camino, el servicio subiría bastante menos. Las filas usan las mismas resistencias de postes que la otra figura, con el suelo de ejemplo de «Más ajustes».
Dónde quedan las partes. Las filas unidas suben a un nivel común, que depende de la resistencia de cada lado. El servicio queda más abajo por lo que cae en el cable de la zanja (supuesto: 1 µH por metro), y nunca por debajo del suelo que lo rodea.
Lo que no se calcula. El voltaje que el rayo induce en los lazos de cable, la ionización del suelo cerca del impacto y el voltaje de paso. Es orden de magnitud: el real puede diferir varias veces.
Unir iguala, no baja a cero. Los puentes y el anillo ponen las filas en un mismo escalón. Contra el servicio, el arreglo sigue a decenas de kV: el cable de la zanja no alcanza a seguir un frente de rayo de 5.5 µs. Eso lo hacen los supresores en los dos extremos, pestaña Supresores. El rayo en el suelo, paso a paso, está en la pestaña Rayo.
En obra, lo que haces
Tiende la tierra de equipos en la misma zanja que los conductores del circuito y llévala hasta la última fila.
Elige el calibre por el largo y sube la tierra de equipos si subes la fase.
Une las filas con puentes identificados, y el arreglo al servicio con la tierra de equipos.
Pon supresores en los extremos de la zanja.
Cómo se une cada pieza está en la pestaña Las uniones.
¿Cuentan los postes como electrodo?
La NOM-001-SEDE-2012 no dice si un poste de la estructura es electrodo. Es una interpretación y los criterios de la unidad de verificación (UVIE) pueden variar. Esto es lo que dice el texto.
Tubo redondo de acero galvanizado, de 2.44 m o más enterrados y de designación 21 (¾ in) o mayor: encaja en 250-52(a)(5)(a).
Perfil que no es redondo (canal C, viga I, tubo cuadrado): no es tubería. La NOM no dice si cuenta como el acero estructural de 250-52(a)(2), que habla de un edificio o estructura, ni como 250-52(a)(8). Si tu UVIE lo acepta, el criterio de 3.00 m o más en contacto directo con el suelo es el de (a)(2).
Más corto que eso: no encaja en ninguno de esos criterios. Se discute bajo 250-52(a)(8) o (a)(6), o se trata como electrodo auxiliar (250-54): sin límite en ohms, sin la unión de 250-50, y nunca sustituye a la tierra de equipos.
Si cuenta,250-50 pide unirlo con los demás electrodos y que el sistema no pase de 25 Ω. El segundo electrodo de 250-53(a)(2) es otra cosa: aplica a una sola varilla de más de 25 Ω.
Pintura. Los electrodos de varilla o tubo no deben tener recubrimientos no conductores, como pintura o esmalte (250-53(a)(1)): vigila los postes pintados. Entre electrodos, al menos 1.80 m (250-53(a)(3)); rinden más a 2 veces el largo del más largo.
Resistencia de los postes según el suelo, valores ilustrativos
Suelo (ilustrativo)
Un poste
Bloque de 32 postes (orden de magnitud para 30)
100 Ω·m
32 Ω
2.6 Ω
500 Ω·m
160 Ω
13 Ω
1,000 Ω·m
320 Ω
26 Ω
A 1,000 Ω·m el bloque queda apenas arriba de los 25 Ω. Los valores son de un cálculo numérico para postes de 2 m, 3 m entre ellos y un bloque de 32 postes (supuestos del cálculo de esta guía, no medidas). No hay un valor publicado de ρ para Hermosillo: mídelo con cuatro estacas, pestaña Suelo y varilla.
La zanja y los puentes: lo que dice la norma
Artículos de la NOM-001-SEDE-2012.
Estructura aparte (250-32). Una estructura alimentada por un alimentador o circuito derivado lleva su propio sistema de electrodos, con una excepción para un solo circuito derivado que lleve su propia tierra de equipos. Esa tierra de equipos va con los conductores de la alimentación y se conecta al medio de desconexión y a los electrodos (250-32(b)(1)). El electrodo del arreglo nunca queda solo.
En la zanja van juntos los conductores del mismo circuito, el neutro y todas las tierras de equipos y conductores de unión (300-3(b)). La profundidad de la Tabla 300-5 es de 60 cm enterrado directo, 15 cm en tubo metálico rígido o intermedio y 45 cm en canalización no metálica aprobada (0 a 600 V, lugares generales).
En el arreglo (690-43). Se exige la tierra de equipos entre el arreglo y el resto del equipo (b). La estructura que se use para poner a tierra debe estar identificada como conductor de puesta a tierra de equipos, o llevar puentes o dispositivos identificados entre sus secciones metálicas, y unirse al sistema de puesta a tierra (c y d). Cuando los conductores del circuito salen de la vecindad del arreglo, la tierra de equipos va con ellos (f).
Calibre (Tabla 250-122, cobre). 20 A, 12 AWG (3.31 mm²); 60 A, 10 AWG (5.26); 100 A, 8 AWG (8.37); 200 A, 6 AWG (13.30); 300 A, 4 AWG (21.20). Al subir la fase, la tierra de equipos sube en proporción al área (250-122(b)). Un conductor que es la única unión con una varilla no necesita pasar de 6 AWG de cobre (250-53(e) y 250-66(a)).
Conexiones. Soldadura exotérmica, zapatas aprobadas, conectores a presión o abrazaderas. No se usan conexiones que dependan de soldadura. Una abrazadera enterrada debe ser para entierro directo o concreto, y una sola por conductor salvo que esté hecha para varios (250-70). Un conductor de 4 AWG o mayor expuesto a daño se protege (250-64(b)).
Cada pieza y cómo se une están en la pestaña Las uniones.
Hasta dónde llega cada calibre
Alcance de cada calibre en un circuito de 20 A
Calibre
mm²
A 20 °C
A 75 °C
Tierra de equipos en 12
Calibre es el de la fase y la tierra de equipos, en AWG. Las columnas «A 20 °C» y «A 75 °C» dan el largo máximo del circuito hasta la fila lejana. Circuito de 20 A a 127 V, solo conductores, fuente de 0.10 Ω (supuesto) y disparo instantáneo a 200 A (supuesto). «Tierra de equipos en 12» deja la fase en el calibre de la fila y la tierra de equipos en 12 AWG, que no cumple 250-122(b) cuando la fase creció. Son buena práctica con un supuesto y la NOM no fija un límite. Con cobre a 75 °C la resistencia sube 22 %.
En una granja
Artículos de la NOM-001-SEDE-2012, salvo donde se indique otra fuente.
Qué agrede al metal. El Artículo 547 cubre los lugares con polvo y polvo con agua, incluidas todas las áreas de aves de corral, ganado y cría de peces (547-1(a)). El excremento de aves y animales puede causar vapores corrosivos y hay lavado periódico (547-1(b)).
La tierra de equipos. En un lugar dentro del alcance del Artículo 547 es de cobre y, si va bajo tierra, aislada o cubierta (547-5(f)). El aluminio y los materiales ferrosos magnéticos pueden corroerse en ambientes agrícolas (547-5(c)(3), NOTA 2). El texto no resuelve si un arreglo en campo abierto o en el exterior de un techo queda dentro del alcance; cobre y aislamiento bajo tierra es lo seguro en ambos casos.
Ganado y aves. Los planos equipotenciales de 547-10 son para ganado, y el término no incluye aves de corral. Van donde el ganado alcanza equipo metálico que puede energizarse, con conductor de cobre sólido de 8 AWG o mayor y conectores a presión o abrazaderas de latón o aleación de cobre. Un plano no protege a los animales de la corriente de un rayo en campo abierto: eso es física y la NOM no lo dice. El servicio meteorológico de EE. UU. reporta que la corriente por el suelo mata muchos animales de granja cada año, porque hay más distancia entre sus patas.
Esquinas del arreglo. Un reporte de prensa sobre un estudio de la Universidad Técnica de Graz (15 filas en 84 × 84 m) dice que los rayos en las esquinas suelen dar voltajes de paso y de contacto más altos. Unir baja los voltajes en la superficie, pero depende mucho de la resistividad. Un límite estricto de 10 Ω no basta por sí solo para el umbral de 25 kV de voltaje de paso, y una malla más chica ayuda pero sola no alcanza en todos los casos. No se leyó el artículo original.
Tubería y cercas. La tubería de gas no es electrodo (250-52(b)); otra tubería metálica que puede energizarse se une con un puente (250-104(b)). La NOM sí tiene reglas para cercas metálicas, fuera del Artículo 250 (921-20, 921-29, 921-26 y 450-10). Para el alambre de espaldera de un viñedo no se encontró una regla específica.
Corrosión al pie del poste
Galvanizado en el suelo. Un suelo arenoso, bien aireado y neutro o poco básico corroe poco, probablemente menos de 5 micras al año. El galvanizado dura más de 75 años en la mayoría de los suelos. Los tres datos que mandan son el cloruro (umbral de 20 ppm), la humedad que retiene y el pH. La asociación de galvanizadores (2011) advierte que algunos suelos secos del oeste de EE. UU. tienen mucho cloruro y álcalis, y pueden ser muy corrosivos para el galvanizado. Falta un dato de suelos de Sonora.
Cobre y acero. En una prueba de 28 días en solución, el galvanizado se corroyó 3.38 veces más rápido que el acero cobrizado. La prueba fue en varillas en solución, no en postes en suelo de desierto. En subestaciones con suelo corrosivo, el cobre de la red de puesta a tierra acelera la corrosión de las estructuras de acero; es solo una analogía para postes. La NOM-001-SEDE-2012 pide unir el acero al sistema de electrodos (250-50, 690-43), así que la respuesta es vigilar el pie del poste.
Herrajes. Los herrajes que salen del suelo o del concreto sufren más: usa acero inoxidable o protégelos con cinta o manga termocontráctil (recomendación de un fabricante de protecciones contra rayo, para zapatas de bajantes). No dejes cobre desnudo tocando aluminio; un manual de estructura de piso pide lo mismo para el acero cincado, y reapretar lo flojo en las revisiones y cambiar lo corroído (ver «Ejemplos de equipos reales»).
Conexiones enterradas. Una conexión enterrada a un electrodo hincado a máquina no necesita ser accesible (NOM-001-SEDE-2012, 250-68(a), excepción 1). Solo una abrazadera marcada para entierro directo puede ir bajo tierra; una de hierro, no.
Granjas. Un folleto técnico canadiense sobre placas galvanizadas de cerchas en edificios agrícolas reporta corrosión severa en 5 a 10 años, por el amoniaco con humedad, y recomienda acero inoxidable. Es solo una analogía para herrajes.
Cómo medir aquí
Los métodos están en las pestañas Con estacas y Sin estacas. Esto es lo que cambia en un arreglo de piso.
Antes de abrir. Antes de abrir cualquier conexión de puesta a tierra para medir, sigue la regla de la pestaña Con estacas: instalación desenergizada, sin corriente en el conductor y sin voltaje entre los extremos. Si lleva corriente, no lo abras.
Estacas lejos. En el método de tres puntas (caída de potencial) de un sistema grande, la estaca de corriente va, según un resumen de IEEE 81 de un fabricante de instrumentos geofísicos, a por lo menos 5 veces el tamaño del sistema, y a 10 si se puede. En un arreglo de 20 × 40 m (diagonal de 44.7 m) son unos 224 m como mínimo. La NOM-022-STPS-2015, 9.4, usa 20 m o más, escrita para un solo electrodo. No se leyó el texto de IEEE 81: confianza media.
El 61.8 % de la estaca de potencial supone suelo uniforme y la estaca de corriente lejos. En suelo por capas busca la meseta o modela.
Sin estacas, con un telurómetro de dos pinzas o de gancho (una mordaza) sobre el conductor de un poste, la lectura es de fracciones de ohm solo si hay metal en paralelo, como el poste atornillado al riel o al marco, que es lo normal. Mide un lazo de metal; la resistencia del poste queda fuera. Si el conductor fuera la única unión de ese poste con la estructura, el lazo cerraría por el suelo y leería el poste más las demás en paralelo.
La zanja. Las estacas pueden pegarle a un cable enterrado: ubica la zanja antes de clavar.
Tormenta. No tiendas cables largos ni claves estacas con tormenta.
Temporada. Mide y registra en la época seca (de abril a junio en Hermosillo). El detalle está en la pestaña Suelo y varilla.
Qué pide la NOM. Probar e inspeccionar antes de poner en servicio y tras una modificación mayor (NOM-001-SEDE-2012, 4.4.2.1), sin un valor en ohms. El sistema de electrodos no pasa de 25 Ω (250-50). El Artículo 250 no prescribe un método de medición.
Ejemplos de equipos reales
Estas son referencias de fabricantes y la guía no las recomienda. Cada modelo y cada versión de manual tienen lo suyo.
Estructura de piso IronRidge, manual v2.6 (2019, de EE. UU.). No dejar cobre desnudo en contacto con aluminio ni con acero cincado. Reapretar lo flojo y cambiar lo corroído en las revisiones. La zapata de puesta a tierra recibe un conductor de cobre de 10 a 4 AWG, mínimo 10 AWG. Pide una zapata por subarreglo continuo (salvo módulos sin marco), y recomienda no pasar de 100 pies de tubo transversal continuo por la dilatación térmica. Los empalmes de tubo mantienen la unión. El manual no define dónde acaba un subarreglo ni pide una zapata cada 100 pies: esa lectura de una fila larga como varios subarreglos es de esta guía, y la base mexicana es 690-43(c).
Microinversores APsystems QS1 y YC600 con esa estructura. El manual de la estructura pide quitar la arandela de tierra de esos inversores antes de montarlos en los rieles. Para los microinversores Enphase y los módulos de c.a. SunPower dice que su listado UL 2703 elimina las zapatas de puesta a tierra y la tierra de equipos de campo; no dice eso de APsystems. Los manuales de APsystems ofrecen tres opciones (el conductor de puesta a tierra del cable troncal «podría ser suficiente», la arandela de la estructura, o un cable externo a la zapata) y piden poner a tierra la estructura según el código local. Tender además una tierra de equipos en el riel es una lectura conservadora; el manual no lo dice.
Protección contra rayo DEHN, nota técnica WP019 (2014). Zapatas de conexión resistentes a la corrosión, de acero inoxidable V4A (por ejemplo 316 Ti), y las de acero galvanizado protegidas con cinta Denso o manga termocontráctil. Malla de alambre inoxidable de 10 mm en cuadros de 20 × 20 m a 40 × 40 m, cerrada, bajo la zona de heladas y a menudo siguiendo las zanjas. Sistemas de electrodos del arreglo y del edificio de operación unidos con solera de 30 × 3.5 mm o alambre redondo de 10 mm. Menos de 10 Ω recomendados. Son recomendaciones de la práctica alemana para plantas con sistema externo de protección contra rayo. No son requisitos de la NOM ni de IEC.
IEC TR 63227:2020. Su Anexo D trata el arreglo de campo libre (cimentaciones de tornillo, de placa y de anillo, y la capacidad de supresores clase I). Solo es público el índice: no se le atribuye la malla de 20 a 40 m.
Si el sitio tiene su propio transformador
Arriba, en esta pestaña, viste que el arreglo en el piso sigue siendo parte de un solo sistema con el servicio. Aquí, el caso de un sitio con su propio transformador: además de los ohms, importa el voltaje que siente una persona cuando hay una falla en media tensión.
Una falla del lado de media tensión (MT) puede mandar corriente al suelo por la malla del transformador, una red de cobre enterrada. Esa corriente multiplicada por los ohms de la malla da el voltaje al que sube toda la malla, la elevación de potencial de tierra (GPR). Una persona recibe solo la parte que cae entre su mano y sus pies (voltaje de contacto) o entre sus dos pies (voltaje de paso). Cambia un valor y mira qué pasa.
Una falla en media tensión y lo que siente una persona
Mira qué pasa si…
Más ajustes
Tiempo de despeje (de ejemplo, lo da CFE)
Superficie bajo los pies
Sube toda la malla (GPR)calculado
Corriente × ohms (de ejemplo)Tiempo de despeje (de ejemplo)Radio equivalente de la malla (supuesto: 100 Ω·m)
Escala logarítmica. Barra: lo que cae sobre la persona A (contacto) y, en el peor caso, con un pie en el borde (paso). Franja azul: la banda tolerable, de suelo desnudo a piedra. Zona gris: por encima del voltaje de la malla nadie recibe nada. Límites con piedra de 10 cm y 2,500 Ω·m (supuesto).
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Curva roja: voltaje del suelo respecto a un punto lejano. Sobre la malla es el mismo en todas partes.
Escalones de A y B: A es una persona que toca el tanque (contacto) y B otra que camina (paso). Tramo gris, tolerable. Tramo de color, el exceso.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Arco punteado bajo el tanque: tamaño de la malla equivalente, más grande con menos ohms. Los puntitos sobre el suelo son la piedra, de unos 10 cm y sin escala.
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
La malla es una semiesfera en un suelo uniforme de 100 Ω·m (supuesto). La piedra mide 10 cm y 2,500 Ω·m (supuesto; las fuentes dan otros valores). Contacto y paso se leen en el borde, por eso valen lo mismo. En una malla real son distintos, y el voltaje dentro de la malla lo calcula la herramienta de diseño. La corriente que se usa es solo la parte que entra al suelo. La que regresa por el neutro de la línea no cuenta. IEEE Std 80 aplica además factores de decremento y de división de corriente.
Hay un solo tiempo de despeje, sin voltaje transferido ni sobretensiones. Los límites son los de IEEE Std 80 para una persona de 50 kg, no valores de la NOM, que no da ninguno de esos límites. Las bandas de 0.8 y 1.25 veces el límite son una elección de este modelo. La falla se dibuja continua para que se vea el recorrido, aunque en realidad es breve y alterna.
Esto es un mecanismo para entender, no un diseño. No agregues, quites ni cambies conexiones en el transformador ni en media tensión.
Qué le pides a CFE
Pide a CFE la corriente de falla a tierra en media tensión y el tiempo de despeje, lo que tarda la protección en cortar la falla. La NOM no da ninguno de los dos. El diseñador calcula cuánta corriente entra al suelo y la unidad de verificación (UVIE) revisa el cálculo.
Las pruebas periódicas de la malla (NOM-001-SEDE-2012, 921-25(b)) son de personal calificado, de preferencia en época seca (abril a junio en Hermosillo; pestaña Suelo y varilla). Antes de abrir una conexión de puesta a tierra, sigue la regla de la pestaña Con estacas.
Dónde se une el neutro, por tipo de transformador
Transformador
Neutro y unión a tierra (NOM-001-SEDE-2012)
El de CFE, fuera del predio (lo común)
Se une a tierra en el servicio, con el puente de unión principal, en cualquier punto accesible hasta el desconectador de servicio (250-24(a)(1)). Aguas abajo no se permite otra unión, salvo excepciones del Artículo 250 (250-24(a)(5)). CFE conecta su neutro a electrodos en cada transformador y a lo largo de la línea (921-18(c)).
Propio, con devanados aislados (por ejemplo delta-estrella)
El secundario puede ser un sistema derivado separado (250-30). Lleva una sola unión del sistema, entre el transformador y el primer desconectador (250-30(a)(1)).
Propio, estrella-estrella con H0 y X0 unidos al neutro de CFE
Por la definición del Artículo 100 no es un sistema derivado separado, porque su neutro está unido al de CFE.
En los dos casos propios, la clasificación la decide el diseñador con la unidad de verificación. La misma idea, con otras fuentes, está en la pestaña Neutro y tierra y en la pestaña Baterías y sin red.
Antes de confiar en un telurómetro sin estacas
Los telurómetros de dos pinzas y de gancho suponen que la corriente regresa por el neutro multiaterrizado de CFE. Con un transformador propio de devanados aislados ese regreso puede no existir, y la pinza leería un lazo de metal local, no el suelo. Es un razonamiento por confirmar en el sitio, con la placa y el diagrama unifilar. Más en la pestaña Sin estacas.
Escalera de valores: qué dice cada documento
De lo que obliga a lo que solo orienta. Las citas son de NOM-001-SEDE-2012 salvo que se diga otra cosa. Para el servicio de baja tensión y la rutina de revisión, ve a la pestaña Norma y rutina.
Documento
Qué dice
Qué no dice
1.2.1 y 110-30
Cubre las instalaciones del usuario, incluida una subestación propia (1.2.1). Las disposiciones de más de 600 V del Artículo 110 no se aplican al equipo del lado del suministrador del punto de servicio (110-30).
Esa regla de 110-30 termina en el punto de servicio. El Capítulo 9 (920-1) trata las líneas y subestaciones de suministro público y las instalaciones similares del usuario.
El sistema de electrodos de cada edificio o estructura no pasa de 25 Ω, en ningún caso.
Voltajes tolerables, corriente al suelo ni tiempo de despeje.
Tabla 921-25(b)
Resistencia del sistema de tierra de una subestación. Debe quedar por debajo de 10 Ω con más de 250 kVA hasta 35 kV, de 25 Ω con 250 kVA o menos hasta 35 kV y de 5 Ω con más de 35 kV y más de 250 kVA. Se suma a lo que pide el Artículo 250. Pide pruebas periódicas, de preferencia en época de estiaje.
Qué hacer con varios transformadores, ni con más de 35 kV y 250 kVA o menos. Tampoco da corriente, tiempo ni voltajes tolerables.
924-1 y 924-23
Las subestaciones de usuario se rigen por el Artículo 924. Para su puesta a tierra, 924-23 remite al Artículo 921.
924-10 pide un dispositivo contra sobrecorriente en el primario, pero no fija un tiempo de despeje. La NOM no lo da en ninguna parte.
Una malla de resistencia baja reduce el riesgo por voltaje de paso y de contacto. Se considera aceptable 10 Ω, y hasta 25 Ω en terrenos de alta resistividad.
Es una indicación general. No da voltajes tolerables. La figura muestra que 10 Ω pasan o fallan según la corriente y el tiempo.
Apéndice B y NRF-011-CFE
Para calcular el sistema de tierra de una subestación, la NOM remite a su Apéndice B (921-25 y 250-191). El apéndice no es parte de los requisitos. Lista ahí la norma de referencia NRF-011-CFE.
No se pudo consultar el texto de la NRF-011-CFE, así que esta guía no usa sus valores. Se cita sin año porque los documentos la citan con ediciones distintas.
CFE DCDSEBPE (febrero de 2014), 6.10.2
Pide de 1 a 5 Ω para las subestaciones que CFE va a recibir en su red.
Es para subestaciones que CFE incorpora, incluidos proyectos de terceros. No es un requisito para una subestación de usuario.
IEEE Std 80
Da el método de voltajes tolerables de paso y de contacto según el tiempo de falla y la superficie. El modelo usa sus fórmulas para una persona de 50 kg.
No es parte de la NOM. No se leyó el texto de la norma: las fórmulas vienen de fuentes que coinciden entre sí.
IEEE 2778 (2020)
Guía de puesta a tierra de plantas solares de 5 MW o más, para proteger a las personas.
Excluye las instalaciones pequeñas, como las de azotea, y la puesta a tierra de subestaciones.
Conexiones que menciona la NOM en un transformador
250-24(a)(2). Si el transformador de servicio es exterior, se exige al menos una conexión adicional del conductor puesto a tierra al electrodo, en el transformador o en otro punto fuera del edificio. El texto no dice quién la hace.
921-10(c). La referencia de los apartarrayos va al tanque del transformador, y de ahí un puente lleva el neutro del transformador al electrodo. El tanque no se usa como medio de puesta a tierra.
921-6. Trata de la corriente por el conductor de puesta a tierra y aclara que la conexión de puesta a tierra en el transformador de alimentación no debe removerse.
250-32. Una estructura separada, como un arreglo lejos del servicio, se rige por 250-32. La figura del arreglo en el suelo, arriba en esta pestaña, lo muestra.
Esto resume lo que dice la NOM. No cambies esas conexiones: son trabajo del diseñador y de personal calificado.
Voltaje transferido: cercas, rieles y tuberías
Un objeto metálico puesto a tierra en un punto lejano puede llevar casi todo el voltaje de la malla hasta donde alguien lo toca. A eso se le llama voltaje transferido.
La NOM lo trata en las subestaciones. Una cerca dentro de la malla se pone a tierra, y una fuera queda al menos a 2.00 m del límite de la malla (921-26). Los rieles de ferrocarril que entran a la subestación no se conectan a su sistema de tierra y se aíslan con juntas (921-27(a)). Los tubos enterrados de agua y gas dentro del área sí se conectan al sistema, después de instalar el sistema de tierras (921-27(b)).
En un sitio con arreglo solar, el mismo mecanismo pide revisar dos casos: una cerca unida al arreglo y un arreglo lejano unido por un conductor largo. En el segundo, el marco puede acercarse al voltaje de la malla respecto a un suelo lejano. Lo que siente una persona depende del electrodo propio del arreglo y del suelo que lo rodea. Es un mecanismo a revisar. Esta figura no lo calcula.
Los números del modelo
La misma loma de voltaje aparece cuando un rayo cae cerca, en la pestaña Rayo. Aquí todo va en ohms, amperes, volts, metros y segundos.
GPR = Ig · Rg
La malla se toma como una semiesfera de radio a = ρ ÷ (2π · Rg), con resistividad ρ de 100 Ω·m (supuesto). Fuera de ella, a una distancia x del borde, el voltaje del suelo es GPR · a ÷ (a + x).
Contacto, con la mano en el tanque y los pies a 1 m del borde: GPR ÷ (a + 1). Paso, con los pies en x y en x + 1: GPR · a ÷ ((a + x)(a + x + 1)). Con un pie en el borde, el paso vale lo mismo que el contacto.
Tolerable para una persona de 50 kg (IEEE Std 80): contacto = (1000 + 1.5 · Cs · ρs) · 0.116 ÷ √t, y paso = (1000 + 6 · Cs · ρs) · 0.116 ÷ √t, con t el tiempo de despeje. Con piedra, Cs = 1 − 0.09 (1 − ρ ÷ ρs) ÷ (2 hs + 0.09). Sin piedra, Cs = 1 y ρs = ρ. Para una persona de 70 kg, el 0.116 pasa a 0.157.
Valores de ejemplo (supuestos): piedra de ρs = 2,500 Ω·m y hs = 0.10 m, que da Cs = 0.702. Las fuentes dan otros valores para la piedra.
Ejemplo resuelto con 500 A, 10 Ω, 0.5 s y piedra. GPR = 500 × 10 = 5,000 V. a = 100 ÷ (2π · 10) = 1.59 m. Contacto = 5,000 ÷ 2.59 = 1,929 V. Se toleran 596 V de contacto y 1,892 V de paso (189 V y 262 V sin piedra). El contacto es 3.2 veces el límite y el paso, 1.02. Persona B a 3 m: 310 V de paso.
Tiempo
Contacto, sin piedra
Contacto, con piedra
Paso, sin piedra
Paso, con piedra
0.2 s
298 V
942 V
415 V
2,991 V
0.5 s
189 V
596 V
262 V
1,892 V
1 s
133 V
421 V
186 V
1,338 V
Los veredictos usan una banda: hasta 0.8 veces el límite se toma como dentro, hasta 1.25 veces como al límite, y más como fuera. Esas cifras son una elección de este modelo; la norma no las da.
Lo que te llevas
Los postes enterrados no abren el interruptor: lo abre la tierra de equipos que viaja con el circuito hasta la última fila, y cada calibre llega hasta cierto largo.
Unir las filas las iguala entre sí, no baja el sitio a cero; contra el servicio, supresores.
Los ohms de la malla de un transformador propio no dicen si alguien está seguro. El voltaje es ohms por amperes al suelo, y CFE da la corriente de falla y el tiempo.
Contacto y paso mejoran con menos corriente, una malla mayor, un despeje más rápido o piedra, que no baja el voltaje pero sube lo que se tolera.
Cada sistema lleva un solo puente de unión del neutro, salvo excepciones del Artículo 250. La malla y la decisión final son del diseñador y de la unidad de verificación.
La rutina de revisión completa está en la pestaña Norma y rutina.
Aplicar
¿Qué defecto ve cada prueba de puesta en servicio?
Ya conoces las piezas, las fallas y los instrumentos. Antes de energizar, se prueba todo en un orden que tiene su razón.
Al terminar sabrás
Qué defecto ve cada prueba y cuál deja pasar.
Por qué el orden importa y cuándo hay que repetir una prueba.
Qué anotar para que otra persona repita la medición.
Un sistema nuevo se prueba antes de energizarlo (NOM-001-SEDE-2012, 4.4.2.1). Planta un defecto en este sistema de dos cadenas (string) y corre las pruebas, una por una o en orden. Cada una te dice qué mostraría su instrumento. Ninguna lo ve todo. Estas pruebas las hace personal calificado, con las fuentes desconectadas y bloqueadas cuando la prueba lo pida. El lado de c.c. tiene voltaje mientras haya luz.
Planta un defecto y mira quién lo ve
Mira qué pasa si…
Corre las pruebas, en este orden
Quién vio qué
Quién vio qué. Cada fila es un defecto y cada columna una prueba.
Defecto
Insp
Cont
Pol
Aisl
Corr
Elec
Insp inspección · Cont continuidad · Pol polaridad y Voc (voltaje de circuito abierto) · Aisl aislamiento · Corr corriente · Elec electrodo. ● la prueba lo vio. ○ pasó de largo. ▲ no lo midió la prueba: lo avisó el inversor. ↻ repetir.
Lectura
Más ajustes
Resistencia de la varilla de servicio
Punta de tierra de equipos del megóhmetro
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Fase o polo con voltaje
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
?Defecto plantado que ninguna prueba ha visto. !Ya lo vio una prueba.
Puntas del telurómetro como en las demás pestañas: E negra, S amarilla, H roja, pinza azul. Las del óhmetro, el multímetro y el megóhmetro van en rojo y negro.
En pantalla angosta: Z1 zapata del riel 1 · Rs varilla de servicio · Rn neutro de CFE · R1 y R2 rieles con su cadena.
Modelo simplificado con valores de ejemplo: cadenas de 9 módulos de 40 V, cobre de 6 AWG, varilla de servicio de 25 Ω y neutro de CFE de 2 Ω.
¿Qué simplifica este modelo?
Quien planta el defecto lo conoce; en campo no. Cada prueba muestra lo que su instrumento mostraría con valores de ejemplo, sin clima y sin ruido. La única tolerancia que se modela es la del electrodo: de 2 a 5 % según el modelo de telurómetro, y aquí se usa 5 %.
Supuestos del modelo. Cadenas de 9 módulos de 40 V, es decir 360 V de Voc. Cobre de 6 AWG a 20 °C con 1.30 mΩ/m, en tramos de 4 m (puente entre rieles), 12 m (riel a barra) y 4 m (barra a varilla); en un techo caliente sube cerca de 22 %. Una zapata floja suma 4.7 Ω, el valor de ejemplo de la pestaña Los conductores; en campo puede valer desde casi nada hasta quedar abierta. La continuidad pasa si el tramo no está abierto y no pasa de 3 veces lo calculado; ni la NOM ni la IEC fijan un valor, y la regla de 3 veces es de esta figura. El cable pellizcado fuga 0.15 MΩ. La fuga normal es de 13 mA, el ejemplo de la pestaña Los conductores, y desde 1 A se considera aviso. El neutro lleva 6 A y la tierra de equipos recibe la mitad por tener el mismo calibre. Dos varillas bien separadas dan la mitad de la resistencia solo en el caso ideal (ilustrativo); en campo la reducción es menor y la resistencia queda por encima de la mitad.
La cadena invertida es una cadena entera, y en la figura el inversor no arranca; en campo puede marcar un error de polaridad inversa y lo que pase depende del modelo. Un solo módulo invertido dentro de la cadena no lo ve la polaridad; se nota como un voltaje de circuito abierto (Voc) bajo, porque un módulo invertido resta unos dos módulos de voltaje, y en la curva I-V. Tampoco hay corriente de cortocircuito, caja de combinación ni prueba funcional.
Una segunda unión de neutro a la tierra de equipos es legal en un sistema derivado separado o en un edificio aparte (NOM-001-SEDE-2012, 250-24(a)(5) y 250-142(b) traen las excepciones). Las pantallas de fuera de rango y de circuito abierto son una representación; cada modelo las muestra a su manera. Con microinversores casi no hay pruebas de c.c. que correr (ver el bloque de microinversores, abajo).
Cada prueba ve su clase de defecto. La inspección y la continuidad se tapan una a la otra: la zapata sin par de apriete se ve y no se mide, y la que no muerde el anodizado se mide y no se ve. El óhmetro de baja resistencia la mide con 200 mA o más.
El orden tiene razones. La continuidad va antes del aislamiento porque la punta de tierra de equipos solo sirve si el metal al que llega está unido. La polaridad va antes de cerrar el seccionador de c.c. Y cuando reparas algo, las pruebas ya corridas cuyo resultado cambiaría quedan marcadas con ↻. En campo no sabes cuáles cambiarían: repite las que el defecto pudo afectar.
En obra nueva, las pruebas de c.a., el electrodo entre ellas, se completan con la instalación desenergizada y antes de la prueba funcional del inversor. La corriente en los conductores de puesta a tierra se mide después de energizar, y es el paso 5. En una visita a un sistema que ya opera, la corriente es lo primero que se mide, antes de tocar nada (pestaña Norma y rutina). La figura deja el electrodo al final para que veas qué pasa si abres sin haber medido. Antes de abrir una conexión de puesta a tierra, aplica la regla de la pestaña Con estacas: instalación desenergizada, sin corriente en el conductor y sin voltaje entre los extremos. Si lleva corriente, no lo abras.
Las condiciones de la prueba de aislamiento, con su voltaje y sus mínimos, están en la pestaña Falla a tierra. Mide la varilla en los meses secos, de abril a junio en Hermosillo, y anota el estado del suelo (pestaña Suelo y varilla).
La NOM-001-SEDE-2012 pide probar e inspeccionar antes de poner en servicio (4.4.2.1) y entregar un alambrado libre de cortocircuitos y de fallas a tierra (110-7). No fija valores para la continuidad del conductor de puesta a tierra de equipos (tierra de equipos). La lista de pruebas viene de IEC 62446-1, edición 1.1 de 2018, que es buena práctica y no ley mexicana: confirma qué edición aplica a tu proyecto. En el lado de c.c. pone primero la continuidad y al final el aislamiento, con un megóhmetro. El orden de la figura es el de esta pestaña, pensado para la puesta a tierra: añade la corriente en la tierra de equipos y la medición del electrodo, que IEC 62446-1 no incluye, y mide el aislamiento antes que la corriente.
Cada prueba termina en un número, y un número solo sirve si otra persona puede repetirlo. El formato de registro del pliegue de abajo pide lo que lo hace repetible. Ábrelo, llénalo a mano o con lo que sabe la figura, y mira qué le falta.
Formato de registro (copiar como texto)
El registro para repetir la medición
Datos para repetir la medición:
Formato de ejemplo con los datos mínimos. Adáptalo al del cliente o al de la unidad de verificación. Nada de lo que escribes se guarda.
La lista de pruebas de IEC 62446-1
Edición 1.1 de 2018 (la de 2016 con la enmienda 1). Las siete pruebas de categoría 1 del lado de c.c., en su orden:
6.1 Continuidad de la puesta a tierra y de la unión equipotencial, donde existan.
6.2 Polaridad.
6.3 Caja de combinación.
6.4 Voltaje de circuito abierto (Voc) de cada cadena.
6.5 Corriente de la cadena, en cortocircuito o en operación.
6.6 Prueba funcional.
6.7 Aislamiento del arreglo.
La inspección va antes de las pruebas. La puesta a tierra aparece en la documentación (4.3.6), en la inspección (5.2.6) y en la prueba 6.1. La parte de c.a. se verifica con IEC 60364-6 y puede programarse después de la de c.c.; entonces las pruebas funcionales que necesitan c.a. esperan a que las de c.a. terminen. La regla útil es que las pruebas de c.a. estén completas antes de la prueba funcional del inversor.
Las pruebas adicionales de categoría 2 son la curva I-V, la prueba de aislamiento en mojado y la termografía. Se hacen en sistemas grandes o con problemas, y solo después de que pasen las de categoría 1. Ninguna ve la puesta a tierra: la curva I-V no mide continuidad ni aislamiento y, por el principio de medida, una unión floja casi no calienta (esto último es una deducción, no una cita).
Las pruebas se hacen en el orden de la lista. Después de reparar una falla se repiten las anteriores que esa falla pudo afectar. La guía de la autoridad eléctrica de Arabia Saudita (SEC), que adapta la norma, pide repetir todas; el texto de la IEC no se pudo leer completo.
El orden de la figura es el de esta pestaña, no el de la IEC. La IEC pone el aislamiento al final, trae la corriente de la cadena (6.5) y no incluye ni la corriente en la tierra de equipos ni la medición del electrodo.
Microinversores y sistemas con baterías
IEC 62446-1, edición 1.1, está escrita para sistemas conectados a la red, sin almacenamiento ni sistemas híbridos. Su tabla 1 reduce las pruebas cuando hay electrónica en el módulo. Así lo resume la guía de la SEC que la adapta:
Módulo de c.a.: sin pruebas ni inspección de c.c.
Microinversor sin cableado de c.c. hecho en sitio: no se piden pruebas de c.c., y sí la inspección de c.c.
Con cableado de c.c. hecho en sitio: sí se piden pruebas de c.c.
Electrónica en el módulo, como los optimizadores: pruebas básicas donde se pueda y consulta con el fabricante.
Si la continuidad de la unión de los marcos cuenta como prueba de c.c. en un microinversor con cable de fábrica, el texto no lo resuelve. Confírmalo con el fabricante o con quien revise el proyecto. Sin megóhmetro ni Voc de cadena, la unión de rieles y marcos y la tierra de equipos del cable de c.a. siguen contando.
El borrador de la edición 2 (prEN IEC 62446-1:2025) agregaría las baterías acopladas en c.c.; su publicación no está confirmada. Las baterías acopladas en c.a. y los sistemas sin red quedan fuera. Qué hace una falla con microinversores: pestaña Falla a tierra. Baterías y sistemas sin red: pestaña Baterías y sin red.
Quién pide el papel
Cada requisito debe confirmarse para el proyecto. Esto es lo que dicen las fuentes revisadas.
Dictamen de una unidad de verificación (UVIE). El Procedimiento para la Evaluación de la Conformidad de la NOM-001-SEDE-2012 (DOF 2014, modificado en 2017) dice que el dictamen certifica el cumplimiento en un momento determinado (4.6), que se apoya en informes de pruebas y mediciones (4.8) y que la verificación se hace a petición de parte (5.2). Tu registro es el tipo de evidencia que esa unidad revisa.
Contrato de suministro. Un acuerdo de la SENER firmado el 11 de enero de 2017 pide el dictamen para contratar el suministro en escuelas, hospitales y clínicas, hoteles, gimnasios, teatros, templos y centros comerciales, sin umbral de carga; en bancos, oficinas públicas, restaurantes, talleres, tiendas de conveniencia y tortillerías, arriba de 10 kW; en comercios e industrias de cualquier tipo, arriba de 20 kW; y en suministros de más de 1000 V entre conductores o 600 V a tierra. Si una granja cuenta como industria para ese umbral es una pregunta de interpretación: consúltala con una unidad de verificación.
Fundamento legal. Pasó a la Ley del Sector Eléctrico (art. 48, fracción V) y a su Reglamento (DOF 3 de octubre de 2025, art. 264). El Reglamento deja en pie los instrumentos anteriores hasta que se sustituyan (transitorio Cuarto), y no se encontró un acuerdo que reemplace al de 2017.
Generación distribuida. El Manual de interconexión (diciembre de 2016) y la DACG RES/142/2017 eximen de unidad de verificación a las centrales de baja tensión. Por encima de 50 kW trifásicos o 30 kW monofásicos se conecta en media tensión y se pide dictamen. La DACG parece contradecirse entre sus apartados 6.1 y 6.2, y el marco está en actualización según la CNE (mayo de 2025): confirma umbral y exención antes de prometerlos al cliente. Las pruebas que CFE atestigua revisan el comportamiento de la red (factor de potencia, anti-isla, reconexión) y no la puesta a tierra.
CFE G0100-04 (agosto de 2008, sistemas FV de hasta 30 kW en baja tensión) trae listas de verificación. Su sección 9.4 no da ningún valor en ohms. No se verificó si hoy se aplica en la práctica.
Cuándo repetir las pruebas
Tras una reparación. Repite las pruebas anteriores que el defecto pudo afectar. La figura marca ↻ solo donde el número del ejemplo cambiaría; en campo no lo sabes de antemano, y la guía de la SEC pide repetirlas todas.
Si quitas un equipo. NOM-001-SEDE-2012, 690-48: si al quitar un equipo, un inversor por ejemplo, se rompe la unión entre el conductor del electrodo y las superficies metálicas expuestas, instala un puente de unión mientras el equipo no esté. El 690-49 solo importa si un conductor del circuito FV está a tierra, y no es el caso de los arreglos flotantes de inversores sin transformador.
Después de clima extremo y cada seis meses. Dos fabricantes de módulos piden revisar cada seis meses el apriete, la corrosión y la puesta a tierra, y uno pide además una inspección pronta tras clima extremo. CFE G0100-04, 7.4, pide revisar cada seis meses las conexiones de los módulos y cada año el aislamiento de los conductores expuestos; no pide reapretar todo.
Una vez al año. Un fabricante de inversores pide accionar el seccionador de c.c. (apagarlo y encenderlo cinco veces).
La varilla. Un fabricante de telurómetros explica que el clima, el nivel freático y la corrosión cambian la resistencia, por eso se prueba al instalar y después de forma periódica. NOM-022-STPS-2015 pide medir cada 12 meses, solo dentro de su campo. IEC 62446-2 reparte los intervalos según factores del sitio; sus valores no se pudieron leer. La época para medir está en la pestaña Suelo y varilla.
La rutina completa de revisión está en la pestaña Norma y rutina.
Por qué cada dato del registro
Fecha y horas. Si las pruebas empiezan y terminan el mismo día basta con la fecha y las horas de inicio y fin. Las pruebas de cadena que se hacen antes, en obras grandes, llevan su fecha y su hora.
Clima y estado del suelo. La resistencia de la varilla cambia con la humedad. Para comparar un año con otro, mide en la misma época y anótalo (pestaña Suelo y varilla).
Instrumento, punto y extremo levantado. Un valor de continuidad sin punto no se puede repetir. Según un artículo de IAEI de 2016, con otros metales en paralelo hay que levantar un extremo, o la lectura incluye caminos paralelos. Antes de levantar nada aplica la regla de la pestaña Con estacas.
Método y si el electrodo estaba conectado. Con el electrodo todavía unido, una medición de tres puntas lee la varilla en paralelo con todo lo que está unido a ella. Sale baja y no prueba que la varilla cumpla 25 Ω. El artículo 921-3 de la NOM-001-SEDE-2012 pide medir con el electrodo desconectado del neutro, y la excepción de 921-8 permite desconectar temporalmente el conductor para la prueba, bajo supervisión de personal calificado. Ambos son de líneas de suministro y subestaciones: para un servicio en un edificio son una analogía y no una regla. Antes de desconectar el electrodo, aplica la regla de la pestaña Con estacas.
Par de apriete y herramienta. Ninguna prueba eléctrica certifica el apriete. La NOM-001-SEDE-2012 no trae una tabla general de par ni un valor para zapatas de puesta a tierra; sí obliga a instalar el equipo según sus instrucciones (4.4.1.1 y 110-3(b)). Anota el valor del fabricante y la herramienta.
Supresores reconectados. Se desconectan para la prueba de aislamiento, solo después de aislar su circuito (pestaña Supresores). Anotar que se reconectaron, con el indicador en verde, es la consecuencia práctica de esa regla.
Próxima revisión. NOM-022-STPS-2015 pide un registro con datos del lugar, fecha, instrumento, valores, continuidad y croquis (9.5), y conservarlo al menos un año (12.5). Solo obliga dentro de su campo, pero es buena plantilla en cualquier sitio.
Ejemplos de equipos reales
Los modelos son referencia y no recomendación. Las cifras salen de hojas de datos y varían con el modelo: confirma las del tuyo. Los demás tipos están en la pestaña Equipos de medición.
Óhmetro de baja resistencia. IEC 61557-4 pide de 4 a 24 V en vacío y al menos 0.2 A. El Chauvin Arnoux C.A 6011 usa 200 mA solo en su rango de 0 a 2 Ω. Un microóhmetro de 10 A, como el Megger DLRO10, prueba la unión con más corriente.
Megóhmetro. Fluke 1587 FC, de 0.01 MΩ a 2 GΩ. Kyoritsu KEW 6024PV, automático hasta 2000 MΩ. Hioki, de 100 MΩ con 50 V hasta 4000 MΩ con 1000 V. Esos tres llegan a 1000 V; el Seaward PV1525 ofrece 1500 V para arreglos de 1500 V.
Multímetro. El Fluke 117 llega a 600 V c.c.; el Fluke 87V y el 1587 FC, a 1000 V c.c. El rango, con puntas y adaptadores, debe superar Voc × 1.25.
Probador multifunción fotovoltaico. Metrel MI 3108: curva I-V hasta 15 A c.c., aislamiento a 50, 100, 250, 500 V y 1 kV, y continuidad a 200 mA. Seaward PV1525: Voc de 10 a 1500 V c.c. e Isc de 0.5 a 25 A.
Pinza de corriente de fuga. Fluke 368, Kyoritsu KEW 2433R y Hioki CM4003 están especificadas para c.a. Existen pinzas de fuga que también miden c.c., como la Gossen Metrawatt Metraclip 64. Revisa si la tuya es solo de c.a.
Lo que te llevas
Cada prueba ve una clase de defecto y deja pasar las demás. Un resultado que pasa solo dice lo que esa prueba podía ver.
El orden protege: continuidad antes del aislamiento, polaridad antes del seccionador. Antes de abrir una conexión de puesta a tierra, la instalación va desenergizada, sin corriente en el conductor y sin voltaje entre los extremos. Tras una reparación, repite lo que el defecto pudo afectar.
Un número sin método, punto, fecha y estado del suelo no se puede repetir. Anota también el par de apriete y la herramienta.
Aplicar
Qué exige la norma y cómo lo compruebas en campo
Las reglas de la norma y el orden para comprobar todo lo anterior en un sitio.
Al terminar sabrás
Cuáles cinco reglas de la norma mandan.
En qué orden revisar un sitio, con qué instrumento y qué anotar.
El sistema de electrodos es uno solo y nunca pasa de 25 Ω.NOM-001-SEDE-2012, 250-50. Con transformador propio de media tensión, ve también el artículo 921.
Una sola varilla que mide más de 25 Ω necesita un electrodo adicional.NOM-001-SEDE-2012, 250-53(a)(2)
Marcos, rieles y envolventes llevan unión entre sí, y el conductor de puesta a tierra de equipos viaja con el circuito.NOM-001-SEDE-2012, 690-43
El suelo nunca es el camino de la falla. La corriente regresa a la fuente por metal.NOM-001-SEDE-2012, 250-4(a)(5)
Todos los electrodos del edificio se unen en un solo sistema, el pararrayos incluido. Una varilla junto al arreglo es un electrodo auxiliar y se conecta a la tierra de equipos.NOM-001-SEDE-2012, 250-50 y 250-106. Electrodo auxiliar: 250-54.
Todas las reglas, con su artículo
Cada fila lleva el artículo y la edición. Los valores en ohms se refieren al electrodo o al sistema de electrodos y se miden en el electrodo. Ninguno se mide en el techo. Más en las pestañas Para qué sirve y Suelo y varilla.
Todos los electrodos presentes en el edificio o estructura se unen entre sí y forman un solo sistema de electrodos de puesta a tierra. La resistencia a tierra de ese sistema no puede ser mayor que 25 Ω en ningún caso.
En cada edificio o estructura. La nota del artículo nombra los electrodos de pararrayos, apartarrayos, cómputo, telefonía, comunicaciones, subestación y acometida, y pide conectarlos todos entre sí.
Una sola varilla, tubería o placa se complementa con un electrodo adicional. La Excepción lo dispensa cuando ese electrodo único mide 25 Ω o menos.
El sistema depende de una sola varilla, como la del medidor de CFE. Si mide más de 25 Ω, agrega un electrodo adicional unido al sistema. El sistema completo debe terminar en 25 Ω o menos.
Varilla de 2.44 m de largo como mínimo. Si es de acero inoxidable o de acero recubierto de cobre o de zinc, de 16 mm de diámetro como mínimo. Al menos 2.44 m en contacto con el suelo.
Cada varilla que cuente como electrodo. Si topas con roca, se permite hincarla inclinada, a no más de 45° de la vertical, o tenderla en una zanja de 75 cm de profundidad o más.
Varillas, tuberías o placas separadas al menos 1.80 m entre sí. La nota agrega que las varillas en paralelo rinden más si se separan dos veces el largo de la más larga.
Permite uno o más electrodos auxiliares conectados al conductor de puesta a tierra de equipos. La NOM no les impone la unión de 250-50 ni 250-53(c), ni el requisito de resistencia de la Excepción de 250-53(a)(2), así que no tienen un valor en ohms propio. El suelo no se debe usar como trayectoria de la corriente de falla.
Hay una varilla junto al arreglo, además del sistema de electrodos del inmueble. Es un electrodo auxiliar: se conecta a la tierra de equipos y nunca la sustituye. Unirla además al sistema del inmueble no lo exige la NOM-001-SEDE-2012. Sí lo pide la especificación CFE G0100-04, en la última fila.
Un circuito de baja impedancia que lleve la corriente de falla a tierra desde el punto de falla hasta la fuente y facilite la operación de la protección contra sobrecorriente. El suelo no se debe considerar una trayectoria efectiva para esa corriente.
Siempre. Por eso, para despejar una falla, la continuidad del conductor de puesta a tierra de equipos pesa más que los ohms de la varilla.
Marcos de módulos, equipo eléctrico y envolventes de conductores puestos a tierra sin importar el voltaje. Un conductor de puesta a tierra de equipos entre el arreglo y el resto del equipo eléctrico, tendido junto con los conductores del circuito cuando salen de la zona del arreglo. La estructura de montaje solo cuenta como ese conductor si está identificada para ello o lleva puentes de unión entre secciones.
Conductor de puesta a tierra de equipos dimensionado con la Tabla 250-122 y nunca menor que 2.08 mm² (14 AWG). Si es menor que 13.3 mm² (6 AWG) y no va junto con los conductores del circuito, debe protegerse contra daño físico.
Circuitos fotovoltaicos de fuente y de salida. Por eso el cobre desnudo expuesto a lo largo de los rieles normalmente es 6 AWG.
En un sistema interconectado, el sistema de puesta a tierra que ya existe en el inmueble sirve como sistema de puesta a tierra de corriente alterna (Nota 1). Un electrodo separado para corriente continua se une directamente al sistema de electrodos de corriente alterna.
Sistemas interconectados a la red. El artículo no exige un electrodo adicional en el arreglo y no fija un valor en ohms. Para eso remite al Artículo 250.
NOM-001-SEDE-2012Artículo 921: 921-3, 921-18 y Tabla 921-25(b)
Se considera aceptable un valor de 10 Ω, y hasta 25 Ω en suelos de alta resistividad (921-18). Para subestaciones, la Tabla 921-25(b) da 5 Ω (más de 35 kV y más de 250 kVA), 10 Ω (35 kV y más de 250 kVA) y 25 Ω (35 kV y 250 kVA). La medición se hace con el electrodo desconectado del neutro del sistema (921-3) y las pruebas periódicas, de preferencia en época de estiaje.
El sitio tiene transformador o subestación propia en media tensión, algo común en servicios comerciales y agrícolas. Con más de 250 kVA y hasta 35 kV, el valor es 10 Ω; con 250 kVA, 25 Ω. En un servicio de baja tensión con medición neta aplica el 25 Ω de 250-50.
NOM-022-STPS-20157.2 c) y capítulo 9
10 Ω o menos en los electrodos del sistema de pararrayos y 25 Ω o menos en la red de puesta a tierra. Continuidad eléctrica en los puntos de conexión a tierra. Medición al menos cada doce meses por el método de tres puntas (la norma lo llama de caída de tensión), con el electrodo desconectado de la red y en la condición de humedad del suelo más desfavorable. Instrumento de 90 a 200 Hz o más, con certificado de calibración vigente.
Solo en los centros de trabajo que la norma nombra, que son las áreas donde se almacenan, manejan o transportan sustancias inflamables o explosivas, o donde los procesos y equipos generan o acumulan electricidad estática. No es una obligación general para un techo residencial.
Especificación CFEDCMBT100 (enero 2013)
Varilla en el medidor de al menos 2.44 m y 16 mm, para una resistencia máxima de 25 Ω conforme al Artículo 250 de la NOM-001-SEDE. Cable de cobre de 8.37 mm² (8 AWG) como mínimo, verde o desnudo. El neutro de la base del medidor se conecta a esa varilla.
Acometidas monofásicas. Especificación de referencia.
Especificación CFEG0100-04 (agosto 2008), 9.4.1
Marcos, envolventes y estructuras puestos a tierra. El sistema de puesta a tierra del arreglo se conecta al de la red y a los otros sistemas del inmueble, incluido el conductor del pararrayos. No fija un valor en ohms y remite a la NOM-001-SEDE para los electrodos.
Sistemas fotovoltaicos de hasta 30 kW interconectados en baja tensión. Especificación de referencia, anterior al marco de interconexión actual.
Cuidado con la NOM-022 de 2008
La NOM-022-STPS-2008 pedía hasta 25 Ω para pararrayos y no más de 10 Ω para la red de puesta a tierra, al revés que la de 2015. Muchas páginas web aún los citan.
Dos pinzas no es el método de la NOM-022
Una lectura con dos pinzas no cumple por sí sola un registro de medición ante la STPS. La norma pide el método de tres puntas, con la estaca de corriente a 20 m o más y un instrumento de 90 a 200 Hz o más con certificado de calibración vigente.
Confirma la edición antes de citar
Los artículos de esta guía son de la NOM-001-SEDE-2012. La IEEE Std 81-2012 ya fue sustituida por la IEEE Std 81-2025. Antes de citar una norma en un reporte, confirma la edición vigente.
Rutina para un sistema fotovoltaico
Primero la corriente y el metal que despeja las fallas, luego el aislamiento de c.c. y el electrodo; al final, el registro. Marca cada paso al terminarlo, y también el que no aplique.
Esta rutina es para personal calificado y para un sistema que ya opera. En obra nueva el orden es el de la pestaña Puesta en servicio: ahí la corriente es el paso 5, después de energizar.
Los pasos 2, 3, 4, 5 y 7 piden la instalación desenergizada y bloqueada. En el paso 4, de día, la cadena de c.c. sigue con voltaje.
InstrumentoPinza de corriente de fuga, o telurómetro de dos pinzas en función de corriente. Pestañas Sin estacas y Neutro y tierra.
¿Por qué va primero? ¿Cuánta corriente es normal?
Por qué Un conductor que lleva corriente no se abre, porque en la abertura aparece un voltaje peligroso. Por eso este paso va antes de apretar o abrir cualquier unión.
Con inversores sin transformador es normal ver de miliamperes a unos cientos de miliamperes de fuga. Amperes son señal de alarma. No abras ese conductor y busca la causa. Revisa en el manual si tu instrumento mide corriente alterna, continua o ambas. Algunos telurómetros de dos pinzas y de estacas con pinza también bloquean la prueba arriba de cierta corriente, como se ve en el bloque Ejemplos de equipos reales, más abajo.
Herramienta Llave de torque y revisión a la vista. Pestaña Las uniones.
¿Por qué apretar? ¿Qué daña una unión?
Por qué Una unión floja puede medir bien con la corriente de prueba y fallar con una corriente de falla.
El anodizado del marco aísla, así que la grapa, la arandela o la zapata tienen que atravesarlo. El cobre en contacto directo con el aluminio lo corroe y destruye la unión. Es corrosión galvánica.
InstrumentoÓhmetro de baja resistencia, de 200 mA o más. Pestaña Equipos de medición.
Solo multímetro El zumbador descarta un cable abierto; no basta para aceptar la instalación.
¿Por qué este paso? ¿Contra qué comparo?
Por qué Por este camino de metal regresa la corriente de una falla, y el suelo no lo sustituye (NOM-001-SEDE-2012, 250-4(a)(5)).
La NOM-001-SEDE-2012 pide probar la instalación antes de ponerla en servicio (4.4.2.1) y no da un valor de aprobación, así que el resultado se juzga contra el cálculo. Cobre a 20 °C, sin contar las uniones:
Calibre
mΩ por m
30 m
6 AWG
1.30
0.039 Ω
8 AWG
2.06
0.062 Ω
10 AWG
3.28
0.098 Ω
En un techo caliente suma cerca de 22 %. Como regla práctica, que no es de la NOM, la bibliografía técnica da menos de 0.1 Ω para un conductor de protección. En un tramo corto es mucho: 3 m de 6 AWG son unos 0.004 Ω, así que compara siempre con el cálculo.
El zumbador de un multímetro suena con decenas de ohms y prueba con cerca de 1 mA o menos (valores típicos, varían con el modelo). Un tornillo flojo puede pasar esa prueba y fallar con la corriente de una falla.
En el lado de c.a., este camino hace disparar el interruptor. En el lado de c.c. los módulos no alimentan corrientes de falla altas y la protección depende de la detección de falla a tierra (NOM-001-SEDE-2012, 690-45, nota).
Peligro: voltaje de c.c. De día la cadena tiene voltaje. Nadie toca marcos ni terminales durante la prueba. No separes conectores con carga. Apaga el inversor y abre su seccionador de c.c. Ese seccionador no deja sin voltaje a un supresor que está del lado de los módulos. Para sacar un supresor, primero aísla su circuito de c.c. con un seccionador con capacidad de corte del lado de los módulos, bloquéalo y confirma con un multímetro apto para c.c. que no hay voltaje (pestaña Supresores). Al terminar, vuelve a instalar los supresores.
InstrumentoMegóhmetro o probador multifunción fotovoltaico, y un multímetro para la polaridad y el voltaje de circuito abierto. Pestaña Falla a tierra.
Con microinversores Sin cadena de c.c. no hay esta prueba. Revisa la tierra de equipos del cable troncal, los rieles y el indicador de cada uno.
¿Por qué probar? ¿Con qué voltaje y qué mínimo?
Por qué Es lo que el inversor mide al arrancar. Si no lo mides tú al entregar, la primera señal será una alarma.
La IEC 62446-1 (edición 2016, enmienda 1 de 2018) toma como voltaje del sistema el voltaje de circuito abierto de los módulos en condiciones estándar por 1.25. Usa el dato de placa por los módulos en serie, no el voltaje medido en sitio. La columna Prueba es el voltaje que aplica el megóhmetro.
Sistema
Prueba
Mínimo
Menos de 120 V
250 V
0.5 MΩ
120 a 500 V
500 V
1 MΩ
Más de 500 V
1000 V
1 MΩ
La tabla es para arreglos de hasta 10 kWp. Arriba de 10 kWp prueba cada cadena, o grupos de cadenas que sumen 10 kWp o menos, contra los mismos mínimos. Desconecta temporalmente los supresores y cualquier otro componente que pueda afectar la lectura o dañarse, solo después de aislar su circuito de c.c. y confirmar que no hay voltaje (pestaña Supresores). El voltaje de prueba no debe pasar el que soportan los módulos, el interruptor o los supresores. Si el valor queda cerca del mínimo, considera la tolerancia de tu instrumento antes de aceptar. Si el resultado en seco es dudoso, la norma recurre a la prueba con el arreglo mojado.
Con los marcos unidos a tierra, la punta del megóhmetro que va a tierra puede ir a cualquier punto adecuado del sistema de puesta a tierra o al marco del arreglo, con buen contacto.
¿Qué reviso con microinversores?
Cada microinversor recibe de su módulo (o de dos módulos) un circuito de c.c. de menos de 60 V en la mayoría de los módulos. No hay cadena de c.c. y la IEC 62446-1 reduce las pruebas para la electrónica a nivel de módulo.
La tierra de equipos viaja dentro del cable troncal de c.a. (en un fabricante, un conductor verde y amarillo) y llega a la barra de tierras por el circuito derivado. Un manual dice que ese conductor puede bastar para todo el arreglo, pero la unión del marco al riel depende de las abrazaderas del riel, que el manual deja al código local.
Mide la continuidad del riel a la barra de tierras, como en el paso 3, y lee el indicador de cada microinversor. Mira en el manual de tu microinversor qué indica su luz o su código de falla a tierra. Para el detalle, pestaña Falla a tierra.
Regla para abrir Antes de abrir una conexión de puesta a tierra: instalación desenergizada; comprueba con una pinza de corriente de fuga que el conductor no lleva corriente y, con un detector de voltaje de dos polos, que no hay voltaje entre los extremos que vas a separar. Si lleva corriente, no lo abras. Al terminar, vuelve a conectar y aprieta la conexión que abriste. Regla completa: pestaña Con estacas.
Instrumento Telurómetro de estacas (3 o 4 puntas), con una pinza para el método selectivo.
¿Por qué medirlo? ¿Cómo leo las tres lecturas?
Por qué Es el valor que se compara con 25 Ω.
Si las tres coinciden, vale la de 62 %. Si no coinciden, aleja la estaca de corriente y repite. Con el método selectivo el punto de 62 % se recorre hacia el electrodo, así que el punto de lectura cambia: mueve la estaca de potencial y busca el tramo plano.
Como referencia, la NOM-001-SEDE-2012, 921-8 (líneas de suministro y subestaciones), permite desconectar temporalmente el conductor de puesta a tierra para la prueba, con personal calificado. No cambia la regla de arriba. La NOM-022-STPS-2015, 9.4 a), aplica a centros de trabajo con sustancias inflamables o electricidad estática y pide desconectar con los equipos desenergizados o, si mides con la instalación en operación, un electrodo a la vez para no desproteger a los trabajadores. El procedimiento completo está en la pestaña Con estacas.
Instrumento Telurómetro de dos pinzas o de gancho (una mordaza). Pestaña Sin estacas.
¿Por qué siempre los mismos puntos?
Por qué Mismo punto, mismo valor cada año, y un salto o un lazo abierto avisan de un cambio.
Una lectura baja no prueba que una unión concreta esté bien: con rieles, lámina o acero en paralelo, una zapata abierta casi no cambia la lectura. Tampoco prueba la continuidad hasta el inversor ni que cada marco esté unido.
En el conductor del electrodo, el retorno lo cierra el neutro de CFE unido al electrodo en el servicio, junto con los otros electrodos en paralelo. Con un electrodo aislado o un sistema sin red no hay lazo y marca fuera de rango. Si todo llega a una sola malla enterrada, el lazo cierra por metal y lee continuidad, no suelo.
Instrumento A la vista; para comprobar una unión, óhmetro de baja resistencia con el circuito desenergizado. Pestañas Los conductores y Piso y granja.
¿Por qué un solo sistema?
Por qué Los electrodos sin unir quedan a voltajes distintos durante una descarga, y esa diferencia llega a los equipos y a sus cables (NOM-001-SEDE-2012, 250-50 y 250-106). El electrodo auxiliar va a la tierra de equipos (250-54).
Por qué Sin método, punto y fecha, el número no se puede comparar con el del año siguiente.
Empieza por el paso 1Mide la corriente en los conductores de puesta a tierra.
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Temporada seca
En Hermosillo, mide y registra de abril a junio (pestaña Suelo y varilla). Si llovió o regaste antes, anótalo.
Ejemplos de equipos reales
Más ejemplos en la pestaña Equipos de medición. Aquí van tres datos de un modelo concreto, el telurómetro de estacas y de dos pinzas Megger DET4TCR2, para compararlos con esta rutina. Otros fabricantes tienen sus propios valores, así que revisa el manual de tu instrumento.
Frecuencia y distancia. Prueba a 94, 105, 111 o 128 Hz, dentro de los 90 a 200 Hz que pide la NOM-022-STPS-2015. El cable más largo de su juego estándar mide 15 m y la norma pide la estaca de corriente a 20 m o más. Megger vende un juego con carretes de 50 y 30 m para esas distancias (ETK50C).
Corriente en el conductor. Su manual bloquea la prueba selectiva y la de dos pinzas cuando el conductor lleva más de 2 A, y la pantalla sobrepasa el rango arriba de 20 A. Por eso el paso 1 va primero.
Dos puntas. Su función de dos puntas usa una señal de 4.5 mA como máximo y indica que existe un camino de metal. Megger la presenta como una revisión de respaldo, y para comprobar una unión prefiere un óhmetro de baja resistencia.
Fuente: guía de usuario y hoja de datos del fabricante. Megger y DET4TCR2 son marcas de su propietario.
Lo que te llevas de toda la guía
Un solo sistema de electrodos de 25 Ω o menos (menos con transformador propio de más de 250 kVA, artículo 921), la tierra de equipos junto al circuito y el suelo fuera del camino de la falla.
Primero la corriente y el metal, luego el aislamiento de c.c. y el electrodo, y al final el registro: una medición vale lo que su registro.
Si tu caso no está aquí, consulta al responsable de la instalación o a la unidad de verificación (UVIE). La guía no sustituye su dictamen.
Aplicar
¿Cómo mide una pinza sin tocar el cobre?
Este anexo es para quien quiere ver el instrumento por dentro. No hace falta para medir bien.
Al terminar sabrás
Cómo una pinza induce un voltaje en el cable y otra mide la corriente, sin tocar el cobre.
Por qué con el lazo abierto o la mordaza abierta no hay lectura.
Por qué la frecuencia de prueba solo importa en lazos de resistencia muy baja.
Cómo practicar el montaje de un telurómetro de dos pinzas y qué debe estar bien en los siete puntos antes de creer una lectura.
Una pinza lee un cable sin tocar el cobre porque es un transformador. La pinza que induce el voltaje alimenta una bobina desde el telurómetro. El conductor que abraza hace de segunda bobina, de una sola vuelta, y en él aparece un voltaje. La pinza que mide la corriente trabaja al revés. La corriente del conductor crea un campo en su núcleo y su bobina manda al instrumento una señal proporcional. Con ese voltaje y esa corriente, el instrumento calcula una impedancia, Z = V ÷ I. Si el lazo casi no tiene inductancia, es la resistencia.
Voltaje que entra, corriente que sale
Mira qué pasa si…
LecturaZ = V ÷ I
Frecuencia de prueba (típica)Resistencia real del lazoOposición extra del lazo, la reactancia (supuesto: 30 µH)Voltaje inducido (supuesto)Corriente en el lazo (V ÷ Z)Señal de la bobina que mide (supuesto: 1 mA por ampere)
Tipo de instrumento
Más ajustes
Rojo, pinza V: su flujo y la franja de voltaje inducido sobre el conductor.
Azul, pinza I: su flujo y la señal pequeña que manda al instrumento.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio.
Conductor del electrodo, el que abrazan las pinzas
Modelo simplificado, con valores de ejemplo.
¿Qué simplifica este modelo?
Transformadores ideales y un lazo con resistencia e inductancia en serie. El voltaje inducido es un supuesto de 50 mV, que el modelo baja a 0 mV con la mordaza abierta, otra idealización. Algunos fabricantes no publican ese voltaje ni la forma de onda, así que los milivolts, los miliamperes y la onda senoidal son ilustrativos. La corriente es alterna: los puntos van y vienen, y la figura corre en cámara lenta.
El trazo punteado de las ondas es el estado anterior. Si no hay un cambio que mostrar y la inductancia sube la lectura 5 % o más, muestra en su lugar la corriente que habría sin inductancia. En ese caso la escala de la traza azul es lineal y la traza sólida mide R ÷ Z de la punteada, para que se vea cuánto cae la corriente. En los demás casos la traza azul usa una escala logarítmica, que comprime las corrientes grandes, y el estado anterior se redibuja en esa misma escala.
Los instrumentos revisados detienen la medición con la mordaza mal cerrada. Los de gancho muestran cosas distintas según la marca. Con el lazo abierto, algunos indican sobrerrango (O.R. u OL), y así se dibuja. Con la mordaza abierta, unos muestran un símbolo de pinza y otros OPEn, y se dibuja OPEn. El manual del telurómetro de dos pinzas de ejemplo dice que la prueba se aborta si esa pinza se abre después de iniciar, pero no describe qué muestra la pantalla en ninguno de los dos casos. Para ese tipo se dibujan guiones.
La reactancia es X = 2π·f·L, con L = 30 µH (supuesto), la de un lazo de metal. Por cálculo propio equivale a un lazo de cable 6 AWG de unos 25 m de perímetro, orden de magnitud. Esta figura usa ese único valor en todo el deslizador. En las pestañas Sin estacas y ¿Qué estoy leyendo?, el lazo que cierra por el suelo, como el de la casa, se toma de 100 µH (0.080 Ω a 128 Hz), y por eso allí su reactancia sale mayor. La lectura se calcula como impedancia, Z = √(R² + X²). Es el peor caso, porque hay instrumentos que muestran solo la parte resistiva o que separan resistencia e inductancia. La corriente se retrasa un ángulo φ = arctan(X ÷ R). Ejemplo con un lazo de 27 Ω y esos 30 µH. A 100 Hz, X = 0.019 Ω y el instrumento muestra 27.0 Ω. A 2 kHz, X = 0.377 Ω, muestra 27.0 Ω y la corriente se retrasa menos de 1°. Con 100 µH serían 0.063 Ω y 1.26 Ω, y la lectura seguiría en 27.0 Ω. A 2 kHz la reactancia pesa con lazos de 1 Ω o menos (con 1 Ω: +7 %). A 100 Hz solo pesa con décimas de ohm (con 0.10 Ω: +1.8 %). Eso se explica en la pestaña Sin estacas.
Los 100 Hz y los 2 kHz son valores redondos dentro del intervalo típico de cada tipo, que varía con el modelo. A más frecuencia basta un núcleo más chico. Para inducir el mismo voltaje, 2 kHz piden unas 20 veces menos hierro que 100 Hz (orden de magnitud, cálculo ilustrativo).
Un telurómetro de dos pinzas mide a unos 100 Hz. Uno de gancho (una mordaza) junta los dos núcleos y mide a unos 2 kHz, porque a más frecuencia basta un núcleo más chico. Los manuales de algunos fabricantes describen cada núcleo blindado. Con suciedad entre las caras de la mordaza, la guía de un fabricante explica que parte del flujo pasa de un núcleo al otro y la lectura sale falsamente baja.
La frecuencia también cambia la corriente. La inductancia del lazo suma una reactancia, otra oposición en ohms que crece con la frecuencia, y retrasa la corriente del voltaje, como ves en las ondas. En un lazo de 27 Ω casi no se nota. Con décimas de ohm sí (pestaña Sin estacas).
¿Por qué no miden a 60 Hz?
El instrumento solo toma en cuenta lo que ocurre a su propia frecuencia de prueba, y la elige distinta de 60 Hz y de sus armónicos (120 Hz, 180 Hz…). Así rechaza, hasta cierto límite, las corrientes de fuga de la red que lleve el conductor y el ruido de otras frecuencias. Es el principio general, y no todos los fabricantes publican cómo lo logran. Distinta no quiere decir lejana. Las cuatro frecuencias que ofrece el instrumento de dos pinzas de ejemplo quedan de 8 a 26 Hz del armónico de 60 Hz más cercano. Los de dos pinzas trabajan cerca de 100 Hz. Los de gancho usan de 1 a 3.4 kHz. Son valores típicos y varían con el modelo.
Con demasiada corriente en el conductor, o con ruido, el instrumento avisa y la lectura deja de ser confiable. Confírmala con otro método.
Ejemplos de equipos reales
Los modelos de cada tipo están en «Ejemplos de equipos reales» de la pestaña Equipos de medición. Aquí van solo los datos que usa esta figura.
Dos pinzas: Megger DET4TC2 y DET4TCR2. Sus pinzas se llaman VCLAMP (induce el voltaje, va a los bornes C1 y C2) e ICLAMP (mide la corriente, tiene su propia entrada). En la guía del fabricante, la ICLAMP es un transformador de corriente 1000:1, 1 mA por ampere, y de ahí sale el supuesto de la figura. La pinza de voltaje del modelo actual (MVC1010) es un transformador de voltaje 1000:1. Prueban a 94, 105, 111 o 128 Hz, a elegir con el botón Hz, y Megger describe su señal como c.c. conmutada.
Avisos de ese instrumento. Con más de 2 A en el conductor no permite la prueba sin estacas. Si detecta ruido muestra un triángulo y la lectura puede salir más baja que la real, así que hay que confirmarla con otro método. Si la VCLAMP se abre después de presionar TEST, la prueba se aborta. El manual no describe qué muestra la pantalla con el lazo abierto ni con la mordaza abierta, y por eso en el estado de dos pinzas el simulador dibuja guiones. Las dos pinzas abrazan el mismo conductor, con las flechas en el mismo sentido y al menos 100 mm entre ellas.
Gancho: AEMC 6416 y 6417 (2083 Hz), Megger DET14C y DET24C (1390 Hz). Los manuales de AEMC describen la cabeza como dos núcleos magnéticos blindados cada uno. Con el lazo abierto el 6416 muestra O.R.
Voltaje inducido. Megger y AEMC no publican el voltaje que inducen sus pinzas. Un ejemplo de patente de Chauvin Arnoux da 60 mV (pico), y Hioki indica 9 mV rms con la carga abierta en su gancho FT6380-50. Son magnitudes distintas y de instrumentos distintos. El modelo usa 50 mV como supuesto, y para el gancho supone también la relación de 1 mA por ampere, que los documentos de gancho revisados no publican.
Practica el montaje de un telurómetro de dos pinzas
Arriba, en esta pestaña, viste cómo mide una pinza sin tocar el cobre. Aquí la practicas con un telurómetro virtual de dos pinzas.
Un telurómetro de dos pinzas mide sin estacas auxiliares: una pinza induce el voltaje y la otra mide la corriente del lazo. Cambia una cosa del montaje, como acercar las pinzas o abrazar el conductor de puesta a tierra de equipos del riel, y mira qué pasa con la lectura. El método está en la pestaña Sin estacas.
Telurómetro virtual
Mira qué pasa si…
Conductor que abrazan las pinzas
Más ajustes
Puntas de la PINZA V (negra y roja)
Cable de la PINZA I
PINZA V · induce el voltaje
PINZA I · mide la corriente
Cada cambio ya repite la prueba. TEST fija la lectura actual como «Antes del cambio» y borra el trazo punteado. También puedes tocar el selector y la tecla TEST en el dibujo.
Pantalla del instrumentoApagado
SelectorOFFLazo de ejemplo (supuesto)25 + 2 ΩExactitud típicasin lecturaAntes del cambio—
Los siete puntos del simulador
PINZA V induce el voltaje de prueba. Su punta negra va en E y la roja en H.
PINZA I mide la corriente del lazo. Su cable va en la toma I.
Franja roja: separación menor al mínimo del instrumento de ejemplo.
Puntos: corriente. Más rápidos, más corriente total. Más gruesos, mayor parte pasa por ese tramo.
Trazo punteado tenue: cómo estaba antes de tu último cambio. Aquí, la PINZA I.
Tierra de equipos
Conductor del electrodo
Neutro
Modelo simplificado con valores de ejemplo; los siete puntos siguen el manual de un instrumento de ejemplo y en el tuyo cambian los nombres de los bornes y la separación mínima.
¿Qué simplifica este modelo?
Cada conductor tiene un lazo fijo con valores supuestos de ejemplo: 25 Ω de varilla más 2 Ω de regreso por el neutro de CFE (27.0 Ω en total), 0.10 Ω de lazo metálico (supuesto), o lazo abierto. No hay ruido ni corriente propia en el conductor y la tecla de frecuencia de prueba no está en el simulador. En las demás posiciones del selector el instrumento real sí mide (corriente en A, ruido en V, resistencia con estacas en 2P a 4P, y 3P y 4P con pinza para el método selectivo, o estacas con pinza). Aquí la pantalla solo muestra guiones porque este simulador practica la prueba de dos pinzas. La carátula, los bornes y el selector están desplegados en un mismo plano, en un esquema propio. El instrumento de ejemplo se describe en la nota «Ejemplos de equipos reales», más abajo.
Cada cambio repite la prueba, como si mantuvieras TEST presionado. Presionar TEST fija la lectura de ese momento como punto de comparación de «Antes del cambio». El fabricante describe la señal de prueba como c.c. conmutada a unos 128 Hz y también como c.a., y no publica la forma de onda que induce la pinza V. En el dibujo los puntos y las flechas de corriente van en un solo sentido por convención del simulador.
El rango y la exactitud de dos pinzas son típicos del tipo de instrumento, no de un modelo: de unas centésimas de ohm a unos 200 Ω, con 7 % ± 3 dígitos según las fichas de dos fabricantes. En campo la incertidumbre puede ser mayor y varía con el modelo.
La pantalla sigue al instrumento de ejemplo. Su manual documenta el símbolo de pinza con palomita o tache y el ejemplo de una lectura válida. En el dibujo ese símbolo solo refleja si los cables de las pinzas están conectados, y se supone que basta con que falte una para que salga el tache.
Ese manual no documenta qué aparece con las flechas opuestas, con menos de la separación mínima, con una mordaza abierta, con la PINZA V en ES y S, con el lazo abierto o arriba de 200 Ω. En esos casos el dibujo muestra guiones y ningún código.
La separación mínima de 100 mm es la del instrumento de ejemplo. Su fabricante dice que evita que los campos alrededor de las pinzas interfieran entre sí. La razón de las flechas no aparece en sus documentos.
Antes de abrazar un conductor
Mide la corriente que ya lleva y revisa instrumento, pinzas y cables. Abraza solo el conductor del electrodo, debajo de la última unión, o la propia varilla, y nunca una cadena (string) energizada.
Antes de medir y seguridad con pinzas
Antes de medir
Comprueba el instrumento en su lazo de referencia, de valor conocido, y calibra la pinza si el manual lo pide.
Mide primero la corriente que ya lleva el conductor. Si rebasa el límite de tu instrumento, no hagas la prueba.
Limpia las caras de las mordazas y ciérralas por completo.
Conecta cada pinza al instrumento antes de abrazar el conductor.
Abraza solo el conductor del electrodo, debajo de la última unión, o la propia varilla. Nunca los conductores de las cadenas (strings) fotovoltaicas.
Sigue el procedimiento de tu instrumento. Uno real está en la nota «Ejemplos de equipos reales».
Seguridad con pinzas sobre conductores desnudos
Mantén la mano detrás de la barrera táctil, el tope que protege los dedos.
Un conductor desnudo puede llevar voltajes y corrientes altos si hay una falla. No toques las conexiones ni las partes metálicas expuestas.
Revisa instrumento, pinzas y cables antes de cada uso, y no los dejes conectados cuando no los uses.
Revisa la categoría marcada en las pinzas y en el instrumento. No conectes el instrumento a una cadena energizada.
Ejemplos de equipos reales
El instrumento de ejemplo de esta pestaña es el Megger DET4TCR2, según su guía de usuario y su hoja de datos. Casi todo lo de esta nota es de ese modelo, y se indica cuando no. En el tuyo pueden cambiar los nombres, los pasos y los límites: sigue su manual.
Qué modelos hacen la prueba de dos pinzas
En la familia DET4 solo el DET4TC2 y el DET4TCR2. Tienen las mismas funciones. El DET4TCR2 trae ocho pilas AA de NiMH y cargador integrado, y el DET4TC2 usa ocho pilas AA alcalinas. El DET4TD2 y el DET4TR2 no aceptan pinzas, así que con ellos solo se mide con estacas auxiliares.
Otros fabricantes también tienen modelos con modo sin estacas. Según su ficha, el Fluke 1625-2 declara de 0.02 a 199.9 Ω con 7 % + 3 dígitos.
Nombres de los bornes y de las pinzas
En su panel, los bornes de la figura se llaman C1 (E, negro), P1 (ES, verde), P2 (S, amarillo) y C2 (H, rojo). La toma de la pinza que mide la corriente está aparte y lleva la letra I. La pinza que induce el voltaje se llama VCLAMP y va en C1 con su punta negra y en C2 con la roja. La pinza que mide la corriente se llama ICLAMP. P1 y P2 quedan libres.
Calibración de la ICLAMP
Se hace una vez en cada sitio, porque el transporte, la temperatura y la humedad la afectan.
Entra a la calibración. Con el selector en OFF y la pinza en la toma I, sin abrazar nada, mantén TEST presionado mientras giras el selector a A y suelta.
Cero. Presiona TEST hasta que aparezca 0.
Cien. Une C1 y C2 con el cable de calibración que viene con la ICLAMP, abrázalo con la pinza y presiona TEST hasta que aparezca 100.
Guarda. Regresa el selector a OFF y la calibración queda guardada.
Comprobación del par de pinzas
Usa el adaptador de calibración de dos pinzas, de 25 Ω. Cierra la ICLAMP en una de sus espiras y la VCLAMP en la otra, separadas 100 mm, pon el selector en dos pinzas, presiona TEST y compara la lectura con el valor escrito en el adaptador. Deben coincidir.
Reglas y límites
Separación: al menos 100 mm entre pinzas. La nota de aplicación del fabricante dice que así los campos alrededor de las pinzas no interfieren entre sí. La razón de las flechas no aparece en sus documentos.
Corriente en el conductor: con más de 2 A no hay prueba de dos pinzas. Mídela con el selector en A y solo la ICLAMP, de 0.5 mA a 19.9 A.
Frecuencias: 94, 105, 111 y 128 Hz con la tecla Hz. El fabricante dice que elegir otra ayuda a reducir la interferencia.
Rango y exactitud en dos pinzas: de 0.01 a 200 Ω, con 7 % ± 3 dígitos. En una lectura de 0.10 Ω eso equivale a cerca de ±0.04 Ω.
Tecla TEST: presionar y soltar hace una medición, y mantenerla presionada actualiza la lectura de forma continua. Si después de presionarla se abre la VCLAMP, el instrumento aborta la prueba.
Apagado: tras seis minutos sin uso se apaga solo. Para despertarlo, gira el selector a OFF y de regreso.
Lo que avisa la pantalla
Estos son los avisos que el fabricante documenta para la prueba de dos pinzas. Los símbolos de la tabla son dibujos propios.
Avisos de la pantalla en la prueba de dos pinzas
En pantalla
Qué significa
Qué haces
Pinza con tache
Las pinzas no están conectadas al instrumento. El manual no dice si el tache sale cuando falta solo una. Con palomita, las dos están conectadas.
Revisa las puntas en C1 y C2 y el cable en la toma I.
Triángulo de advertencia con el símbolo de ruido y tache
Hay interferencia que puede afectar la exactitud. La lectura puede salir más baja que la resistencia real.
Verifica la resistencia con otro método. En campo, prueba otra frecuencia con Hz y aleja las pinzas de cables con carga.
Triángulo de advertencia, conductor con más de 2 A
El conductor lleva demasiada corriente. No hay prueba de dos pinzas posible.
Mide esa corriente con el selector en A y solo la ICLAMP.
Triángulo y fuera de rango, más de 20 A
La corriente rebasa lo que el instrumento puede medir. Tampoco hay prueba posible.
No sigas con dos pinzas en ese conductor.
Letra I con pinza y tache
Corriente insuficiente en la ICLAMP. El manual no da un valor límite. Con palomita, la corriente es suficiente.
Confirma que el conductor forme un lazo cerrado y que el lazo no rebase 200 Ω. Una varilla aislada se mide con el método de tres puntas, en la pestaña Con estacas.
Categoría de voltaje
La ICLAMP y la VCLAMP tienen categoría 600 V CAT III y los bornes del instrumento, 100 V CAT IV. Son valores bajos para una cadena fotovoltaica: úsalas solo en el conductor de puesta a tierra.
Fuentes
Megger, DET Series Earth Ground Electrode Testers, User Guide (ediciones V03 y V05, 2008); hoja de datos DET4TC2 y DET4TCR2 (V09 a V14) para el rango y la exactitud de dos pinzas; nota de aplicación DET4TC_AP_EN_V01 (2007) para la separación de 100 mm.
Lo que te llevas
La lectura de dos pinzas vale solo con los siete puntos correctos. Si uno falla, el instrumento real puede mostrar guiones, un aviso o un número engañoso. Con los siete bien, en este simulador solo el lazo cambia el número.
Sin un lazo que cierre por el suelo no hay resistencia a tierra. Un lazo de metal solo da continuidad.
Una lectura válida cerca del límite no decide. Confírmala con estacas.
Y ahora, al techo
Lleva al techo la tarjeta de bolsillo de la pestaña Norma y rutina. En la pestaña ¿Qué estoy leyendo? puedes practicar una vez más y, para dimensionar, están las calculadoras de App Eléctrica.