Modelos de ajuste de medidas de resistividad David Catagnia Quito-Ecuador
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Abstract
En el presente documento se dará los modelos de medidas de resistividad del suelo para encontrar puntos óptimos donde podamos ubicar y definir la red de tierras. Además los factores que influyen directamente en el aumento o disminución de esta resistividad y se exponen finalmente las formas de obtener la resistividad. Terms —Grounded, Schlumberger, SCT
Index
SPT,
Terrometro, Terrometro,
La combinación de los anteriores factores da como resultado suelos con características diferentes y consecuentemente, con valores de resistividad distinta [3] 1. MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
Wenner,
NTRODUCCION I. I NTRODUCCION Las puestas a tierra se establecen principalmente con objetivo de limitar la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en en un momento momento dado las masas masas metálicas, metálicas, asegurar asegurar la actuación de las supone una avería en los materiales eléctricos utilizados [1]. El diseño de los SCT requiere como información fundamental el conocimiento de la respuesta eléctrica del terreno donde se va a instalar. Un parámetro fundamental que caracteriza la respuesta eléctrica de un terreno es la resistividad del mismo. La resistividad del terreno es el parámetro sobre el cual se fundamenta el diseño de los SCT para su operación en régimen permanente de corriente continua o de 60 Hz. En consecuencia, su conocimiento es indispensable al momento de proponer un diseño o esquema esquema de SCT para una instalación instalación determinada. Las funciones del SCT son diversas, entre las fundamentales esta la protección de personas [2].
II.
Composición y concentración de sales disueltas
Estimaciones basadas en la clasificación del suelo conducen sólo a valores gruesamente aproximados de la resistividad. Por tanto, es necesario tomar mediciones directamente en el sitio sitio donde quedará ubicada ubicada la puesta a tierra. tierra. Las técnicas técnicas para medir la resistividad del suelo son esencialmente las mismas cualquiera c ualquiera sea el propósito de la medida. Sin embargo, la interpretación de los datos recolectados puede variar considerablemente y especialmente donde se encuentren suelos con resistividades no uniformes. 1.1 Método de Wenner Para esta configuración, los cuatro electrodos se colocan en una línea recta, con igual separación y profundidad de penetración en el terreno. [4]
DESARROLLO
Se puede definir la resistividad del suelo como la la resistencia resistencia eléctrica entre las caras opuestas de un cubo de dimensiones unitarias llenado con este suelo. Sus unidades serán Ωm Varios factores influencian la resistividad del suelo. Entre ellos podemos destacar. destacar.
Tipo de suelo Mezcla de diversos tipos de suelos Suelos con capas estratégicas a profundidades y materiales diferentes Contenido de humedad Temperatura Compactación y presión
Fig 1. 1. Método de medición Wenner
1.1.1 CALCULO DE LA RESISTIVIDAD PARA LA CONFIGURACION DE WENNER
=
4 1 + √ 2 − + 4 √ +
(1)
ρ: Resistividad del terreno (ohmio- metro)
R: Resistencia medida (ohmios) a: Distancia entre electrodos(metros) b: Profundidad de penetración de los electrodos (metros)
ρ = 2π a R si b ≪ a , a > 20b
(2) Fig 3. Método de medición Schlumberger La ecuación fundamental para este caso es:
ρ asch = π R.n (n + 1)a
(3)
1.3 Método de medición de resistencia de una varilla (variación con la profundidad)
Fig 2. Medición de Parámetros 1.2 Método de Shlumberger- Palmer Para esta configuración los cuatro electrodos se colocan también en línea recta, manteniendo la separación entre electrodos centrales o de potencial (a) constante; mientras que los electrodos exteriores varían su separación a partir de los electrodos interiores, a distancias múltiplos (na) de la separación base de los electrodos centrales (a). [4]
También conocido en la norma ANSI/IEEE Std 811983 como el Método de la Variación de Profundidad (variation of depth method), consiste en medir la resistencia de puesta a tierra de un electrodo tipo varilla y, basados en la ecuación de resistencia a tierra de un electrodo vertical en un suelo homogéneo y los datos geométricos de la varilla, derivar la resistividad del suelo. Se asume como en los métodos anteriores, que el terreno es homogéneo.
= 24 ln −1
(4)
Donde:
: Resistividad del terreno L: longitud del electrodo a: radio del electrodo R: valor de resistencia leído por el equipo El procedimiento comúnmente aplicado es el de disponer una varilla metálica con marcaciones cada 20 o 30 cm, y cuya longitud debe ser la suficiente como para obtener la mayor información posible de las variaciones de la resistencia leída a medida que penetra la varilla en la tierra (lo que originó el nombre de Método de la Variación de Profundidad), es decir por cada marca se lee un valor de resistencia y con la fórmula anterior se calcula la resistividad. Este método solo se debe aplicar cuando no se disponga del espacio suficiente para
utilizar los métodos de Wenner o de SchlumbergerPalmer, pues la prospección es mucho menor, o en el caso de solo poder disponer de un telurómetro de tres electrodos. [3] 1.4 Método de medición de resistencia de electrodos ya enterrados Si se está en un lugar donde ya se encuentra instalado un sistema de puesta a tierra y se desea modificar el existente o construir uno adicional, es posible, a partir de la configuración del electrodo enterrado, hallar el valor de la resistencia del sistema y calcular el respectivo va lor de resistividad con la fórmula de resistencia que le corresponda. Solo es aplicable en configuraciones sencillas para las cuales exista una fórmula al menos aproximada de la resistencia de puesta a tierra (ver por ejemplo Dwight, 1936: 1325). El resultado que se obtiene por este método no es suficientemente confiable y sólo debe usarse como recurso “de emergencia”. [3] III.
R EFERENCIAS
[1] «Area tecnologica,» [En línea]. Available: http://www.areatecnologia.com/electricidad/puesta-atierra.html. [Último acceso: 12 10 2017]. [2] «Researchgate,» [En línea]. Available: https://www.researchgate.net/publication /271074412_MANUAL_PARA_LA_MEDICION_DE _RESISTIVIDAD_DEL_SUELO. [Último acceso: 12 10 2017]. [3] «EPM,» [En línea]. Available: https://www.epm.com.co /site/Portals/0/centro_de_documentos/proveedores_y_ contratistas/normas_y_especificaciones/normas_aereas /grupo_6_Normas_de_montajes_complementarios /RA6-014MEDIDADERESISTIVIDAD_V3.pdf. [Último acceso: 12 Octubre 2017]. [4] «osinergminorienta,» [En línea]. Available: http://www.osinergminorienta.gob.pe/ documents/54705/340006/capitulo+7.pdf. [Último acceso: 12 octubre 2017].
