calculo de mallas Schlumberger SPT.

¿COMO CALCULAR UNA MALLA A TIERRA DE BAJA TENSION TENS ION ?

1.- Se instala el instrumento en el lugar que se desea realizar la medición, utilizando el método más adecuado (Schlumberger ò de 4 electrodos. !nstrumento llamado "egger. #.- Se comienza la medición $ de acuerdo al n%mero de la lectura se &a llenando la tabla de &alores en la 'ila que corresonda de acuerdo al orden de esta. ).- *os electrodos del centro o de otencial ermanecen 'i+os (searados a 1 metro hasta la medición  11 (desués se seara 4 metros, $ los de corriente se &an searando como se indica en la tabla. (* en metros. 4.TABLA DE VALORES MEDIDOS EN TERRENO

*ec.  1 # ) 4 7 5 8 6 9 1 11 1# 1) 14 17 15

* (m .5 .6 1. 1.5 #. #.7 ). 4. 7. 5. 6. 1. 15. #. #7. ).

a (m

n

n/a

n01

 (2

3(2/m

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4 4 4

1

#

7.- :na &ez calculado todos los &alores de la tabla se constru$e el gra'ico con ho+a de ael *og ; *og (5#.7 en una transarencia, ara que sea más 'ácil la interretación con las cur&as de "one$- si es que es de dos, tres o más caas. +emlo@ N° de curva: 49 Tip de curva: !"#$ Ra%&' de re(i()ividad: * + , # -.4 + /0

)

a1 Auando la cuar)a capa ' e( cer 2 i'3i'i)  se toma con los &alores normales. +emlo@ (1 ; 1 ; #.  *5 *6- 7 *  Sale de la curva pa)r&' 2 cru% de ca8p  construida en el gra'ico de la transarencia (lado &ertical que sale de la tabla llenada en terreno.  $5 *6-  *-  Se toma el &alor de la rimera caa $ se multilica or el &alor de la (Segundo &alor cur&a de "one$ ;
4

 $5 9-  ,  Se toma el &alor de la rimera caa $ se multilica or el segundo &alor de la cur&a de "one$ ;
Ca como re(u<)ad -09

c1 Auando la resistencia equi&alente de la cuar)a capa )ie'de a i'3i'i) >4 ?1 * + , # -.4 + ?. de;e8( c'(iderar 4- vece( e< va<r de
d1 CALCULOS DE E0

Dara calcular los &alores de E* (ava
7

e1

CALCULOS DE  *5 E*

$5E*  E$

5 E*  E$  E

45 *---0

F LA CRUZ DE CAMPO” , que es la que entrega los arámetros Re(i()ividad Au7i
5 9, Ω # 8 Eau7 5 -.9 8

Suoniendo de la grá'ica, que el sistema consiste en un terreno de 4 estratos, en donde la resisti&idad es@  ρ 1 >  ρ # <  ρ ) > ρ 4

Aalculamos la resisti&idad r1, r#, r), r4 $ los estratos 1, #, ), 4 a artir del rauG $ auG., utilizando los datos que aarecen en la cur&a atrón ara los &alores de a, b, c $ d, como as= mismos &alores de . n este caso. aB1  b B ,# cB1 d B ,1

# B 1 ) B 7

luego@

5

r1 B rau7

G a B 97 G 1 B 97 Ω + 8 r# B rau7 G b B 97 G ,# B 19 Ω + 8 r) B rau7 G c B 97 G 1 B 97 Ω + 8 r4 B rau7 G d B 97 G ,1 B ,97 Ω + 8 en donde, la esisti&idad romedio del terreno resulta@  ρ  promedio =

 ρ 1 +  ρ # +  ρ ) + ρ 4

4

=

97 + 19 + 97 + ,97 4

[

= 7#, 468 Ω − m

]

 A continuación, se presentan algunas recomendaciones de superficie de mallas, en función del tipo de terreno: • • • • •

•

Superficie disponible para la instalación del sistema. Elementos que deberán conectarse a la malla. Material de los conductores que forman la malla. Unión entre conductores de la malla. Posibilidad de comprobar la resistencia de la malla de puesta a tierra instalada (camarillas de registro. !onsideración del me"oramiento del terreno en donde será ubicada la malla de puesta a tierra.

ρ

 $ % &

ma#

•

Para terrenos húmedos con baja resistividad 50 Ω-m

:16 m2

•

Para terrenos semi-secos con una resistividad promedio de 100 Ω-m

:25 m2

•

Para terrenos secos con una resistividad promedio de 150 Ω-m

:100 m2

Cómo sta r romedio  es superior a 50 !"-m#$ se esco%e una ma&&a de 25 m 2' (e no ser as) *ue nos d una +esistencia , 5 Ω$ se deber amp&iar &a super.icie de &a ma&&a / reca&cu&ar &os va&ores hasta acercarnos a& va&or estab&ecido'

 A continuación, determinamos los 'alores de los estratos E. E $ Eau# # ) $ *,+ #  $ *,+ m E- $ Eau# # )- $ *,+ # % $ ,% m E $ / Cálculo de la Resistividad equivalente ( r eq ) Dara el diseHo utilizamos la malla de S B #7 m # dado que el rromedio 'ue suerior a 7 Ω-m.

8

a1

CH
S 

r  =

=

π 

#7

= #,6#1m

π 

r B #,6#1 m

;1

CH
r 

c1

r #

− he

#

( #,6#1) # − ( ,5 ) #

=

=

#,875 m

CH
d1

# × π   × ( r  + he ) =

# × π   × ( #,6#1 + ,5) = 4,5)5

CH
I1B

I1B

=

 # # × ( q # +  E 1 + r  ) − #  1

# # # × ( 4,5)5 + ,9 + #,875 ) − # 

1

(q

#

( 4,5)5

#

+ E 1 + r  #

)

# #

#  − ( 4 × q # × r  )  

# +,9 # + #,875 # ) − ( 4 × 4,5)5 # × #,875 # )   

V*5 $.=6* I# B

 # × ( q # + ( E 1 +  E #  # + r  ) − # 

1

(q

#

+ ( E 1 +  E #  # + r 

) − (4× q

# #

#

#  × r  )  

I# B # # # × ( 4,5)5 + (,9 + ,9 + #,875 ) − # 

1

( 4,5)5

#

# +(,9 + ,9 # + #,875 # ) − ( 4 × 4,5)5 # × #,875 # )   

V$ 5 $.,-$ I) B

 # × ( q # + ( E 1 +  E # +  E )  # + r  ) − # 

1

(q

#

+ ( E 1 +  E # +  E )  # + r 

) − (4× q

# #

#

#  × r  )  

I) B # # # × ( 4,5)5 + (,9 + ,9 + 4,7 + #,875 ) − # 

1

( 4,5)5

#

# + (,9 + ,9 + 4,7 # + #,875 # ) − ( 4 × 4,5)5 # × #,875 # )   

V 5 *.,=9

6

Aonsiderando 4 B J, entonces

V4 5 e1

CH


 F 1

=

1−

V 1 r 

#

#

 F 1 = 1 −

#,7# # #,875 #

1,759 # #,875 #

 F 4 = 1 −

31



1−

V # r 

#

#

=

1−

V ) r 

#

#

= ,6##

 F 4



=

= ,#)#

= ,419

 F )



 F ) = 1 −

#,875 #

 F #



 F # = 1 −

#,561#

=

1−

V 4 r 

#

#

#

r 

#

=1

CH
 ρ eq =

 F 1 −  F   ρ 1

+

 F 4  F # −  F 1  F ) −  F # +

 ρ #

 ρ )

+

 F 4 −  F )  ρ 4

9

 ρ eq

=

1 ,#)# −  97

 ρ eq

+

,419 − ,#)# 19

+

,6## − ,419 97

+

1 − ,6## ,97

= 4,94[ Ω − m]

1