Actualmente, en el sistema eléctrico, la prueba de la resistencia de puesta a tierra de grandes redes de puesta a tierra se realiza principalmente mediante el método trifásico de alta corriente de frecuencia de alimentación. Para evitar las interferencias de frecuencia de alimentación generadas durante la operación de la red eléctrica y mejorar la precisión de los resultados de medición, los reglamentos de ensayos preventivos de aislamiento establecen que la corriente de ensayo del método de alta corriente de frecuencia de alimentación no debe ser inferior a 30 amperios. Como consecuencia, surgen numerosos problemas, tales como equipos de ensayo pesados, proceso de ensayo complicado, elevada carga de trabajo para el personal encargado de los ensayos y larga duración de los ensayos.
El medidor de resistencia de puesta a tierra de la red de tierra puede probar los modelos multifuncionales de redes de puesta a tierra de subestaciones (4 Ω), centrales hidroeléctricas y térmicas, estaciones de microondas (10 Ω) y pararrayos (10 Ω). Emplea una nueva fuente de alimentación de corriente alterna de frecuencia variable y adopta medidas tales como control mediante procesamiento por microcomputadora y procesamiento de señales. Así se resuelve el problema de interferencia durante el proceso de ensayo, se simplifica el procedimiento operativo del ensayo, se mejora la precisión y exactitud de los resultados del ensayo y se reducen considerablemente la intensidad laboral y los costos del ensayo para el personal encargado.
El medidor de resistencia de puesta a tierra de la malla terrestre está compuesto principalmente por una fuente de alimentación de frecuencia variable que suministra una corriente de prueba, un circuito de medición de corriente y voltaje, y un sistema microinformático de medición y control. El instrumento mide la impedancia de tierra midiendo la relación entre la elevación del potencial del dispositivo de puesta a tierra y la corriente que fluye hacia dicho dispositivo.
La fuente de alimentación de corriente continua con frecuencia variable del medidor de resistencia de tierra de la malla de tierra puede generar una corriente de prueba en forma de onda senoidal con una frecuencia de 45 Hz o 55 Hz, y la frecuencia de salida es controlada por el sistema microinformático. Tras su aislamiento, la salida se realiza a través de los terminales E y C ubicados en el panel del instrumento. El amplificador de voltaje es un amplificador de alta impedancia de entrada, que amplifica el voltaje entre los extremos P1 y P2 y lo envía al filtro. El amplificador de corriente amplifica la señal de corriente obtenida del transformador de corriente y la envía al filtro. El filtro se utiliza para eliminar las señales de interferencia, permitiendo únicamente el paso de las señales de 45 Hz y 55 Hz. El convertidor A/D se emplea para transformar las señales de voltaje y corriente en señales digitales destinadas al análisis y procesamiento por parte del sistema microinformático.
Después de que el usuario inicie la medición de la impedancia a tierra, el medidor de resistencia a tierra de la malla de puesta a tierra primero activa la fuente de alimentación de frecuencia variable para emitir una corriente con una frecuencia de 45 Hz. Una vez que la corriente se estabiliza, el sistema microinformático obtiene los datos de las formas de onda de voltaje y corriente mediante el convertidor A/D y realiza un filtrado digital. Tras calcular el voltaje V45 y la corriente I45, así como su diferencia de fase, se calculan además la impedancia Z45, el componente resistivo R45 y el componente reactivo X45. A continuación, la frecuencia de salida de la fuente de alimentación de frecuencia variable se cambia a 55 Hz. Tras ejecutar los mismos pasos, se pueden calcular la impedancia Z55, el componente resistivo R55 y el componente reactivo X55. Se toma el valor promedio de Z45 y Z55 como la impedancia de puesta a tierra a frecuencia de red Z50. *Posteriormente, se apaga la fuente de alimentación de frecuencia intermedia y se muestran los resultados de la medición en la pantalla LCD. Por lo tanto, al medir la impedancia, el instrumento mide la relación entre el voltaje entre los dos terminales de entrada de voltaje P1 y P2 y la corriente de salida de la fuente de alimentación.