PRACTICA # 5
PARALELO:
101
NOMBRE:
INTEGRANTES:
Walter Mariscal
Andrés Pincay
Bárbara Tamayo
Pamela Rodríguez
Fecha de realización de la práctica: 18 de julio del 2018 Fecha de entrega: 25 de julio de 2018
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Familiarizarse con del equipo AEMC 4610
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Realizar la medición de la resistencia de una puesta a tierra.
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Observar que factores influyen en el valor de la resistencia de puesta a tierra.
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Equipo Digital Ground Resistence Tester Model 4610.
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3 Electrodos.
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Cables de conexión con pinzas.
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1 cinta métrica de 50 metros.
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1 martillo o combo
La puesta a tierra es un sistema de protección que consiste en una conexión intencional desde un conductor del circuito generalmente el neutro, a un electrodo de puesta a tierra colocado en la tierra y tiene como propósito proteger a las personas y equipos, proporcionando un camino seguro para la disipación de corrientes de fallo, caídas de rayos, descargas estáticas. Una puesta a tierra debe presentar las siguientes características:
Baja resistencia
Suficiente capacidad de conducción de corriente.
En general se espera que una puesta a tierra tenga suficiente capacidad de dispersión de corriente en el suelo, y que a su vez limite los potenciales en su superficie (control de gradiente
de
potencial), de
tal manera
que no comprometan la seguridad
de las personas por causa de una falla a tierra. Una correcta toma de tierra dependerá de tres elementos esenciales como: • La naturaleza de la toma de tierra • El conductor de tierra • La naturaleza y la resistividad del terreno, de ahí la importancia de realizar medidas
de resistividad antes de implementar una puesta a tierra. Los componentes de un electrodo depuesta a tierra son:
Conductor de puesta a tierra
Conexión entre el conductor de puesta a tierra y el electrodo
Electrodo de puesta a tierra
Los valores típicos de una puesta a tierra según el terreno son:
Estructuras de líneas de transmisión
20
Subestaciones de alta tensión
1
Subestaciones de media tensión de
10
uso exterior en poste Subestaciones de media tensión de uso interior
10
Protección contra rayos
4
Neutro de acometida en baja tensión
25
Descargas electrostáticas
25
Equipos electrónicos sensibles
5
Tabla 1. Valores máximos de resistencia de una puesta a tierra.
Este método se usa para medir sistemas de puesta a tierra cuya máxima longitud supera los 30 m, o cuando se desconoce la posición del centro de la puesta a tierra o cuando esta debajo del edificio, por ejemplo.
Figura 1. Método de la pendiente para RPT. La forma de conexión es como en el método de “caída de potencial”, la diferencia es que se toman medidas moviendo el electrodo de potencial (electrodo intermedio) al 20, 40 y 60 % de la distancia entre la malla a medir y el electrodo remoto (a una distancia C de la malla). Se mide la resistencia de puesta a tierra usando cada distancia, obteniéndose respectivamente los valores de R1, R2 y R3, para luego calcular el valor del cambio de la pendiente (m) con respecto a la distancia así:
=
− −
Con el valor de µ se va a la tabla 1, donde en una de las columnas se encuentra el valor correspondiente de k. El valor de k se multiplica entonces por la distancia C encontrando la distancia a
la cual
se debe
colocar el electrodo
intermedio
(electrodo
de potencial pt) con respecto a la malla a medir. Se mide la resistencia después de clavar el electrodo
intermedio
a
la
distancia antes calculada, el cual es el valor más aproximado de resistencia del sistema d e puesta a tierra medido. Si el valor de µ obtenido no esta en la tabla, se debe colocar mas lejos el electrodo de corriente.
1.
Identificar el acceso de puesta a Tierra del Laboratorio de Sistemas de Potencia.
2.
Definir una distancia (C) desde la malla de puesta a Tierra y colocar el electrodo
de corriente 3.
Colocar el electrodo de potencial a diferentes distancias de la malla de puesta a
tierra y realizar las mediciones con el medidor de resistencia de tierra AEMC. El electrodo deberá colocarse al 20, 40, y 60 % de la distancia C escogida. 4.
Calcular el valor del cambio de la pendiente (µ) con respecto a la distancia,
utilizando la siguiente fórmula:
=
− −
5.
Identificar en la tabla 3 el valor de k que corresponde al (µ) encontrado.
6.
Multiplicar el valor de k por la distancia (C) definida en el paso 2, este valor
corresponde a la nueva distancia donde se deberá colocar el electrodo de potencial. 7.
Medir el valor de resistencia de puesta a tierra.
1.
Identificar el acceso de puesta a Tierra del Laboratorio de Sistemas de Potencia.
2.
Definir una distancia (C) desde la malla de puesta a Tierra y colocar el electrodo
de corriente
3.
Colocar el electrodo de potencial a diferentes distancias de la malla de puesta a
tierra y realizar las mediciones con el medidor de resistencia de tierra AEMC. El electrodo deberá colocarse de acuerdo a la tabla 2. 4.
Elaborar un gráfico de perfil de resistencia en función de la distancia a la cual se
colocó el electrodo de potencial Y.
Diagrama de conexión para medir resistencia de puesta a tierra.
1.79 2.04 2.24 0.8 0.5803 11.606 2.21 Tabla 2. Resultados Método de la Pendiente
1.24 1.79 1.95 2.04 2.13 2.23 2.33 2.44 2.63 Tabla 3. Resultados Método Caída de Potencial
=
2.24 − 2.04 2.04 − 1.79
= 0.8
Para = 0.8 ú
= 0.5803 Entonces,
= 0.5803 ∗ 20 = 11.606 Para la nueva distancia se midió una Resistencia de:
= 2.21 Ω El valor de la Resistencia medida directamente desde la varilla de puesta a tierra es igual a:
= 1.9 Ω
7.
ANALISIS DE RESULTADOS
Se puede observar que a medida que la profundidad (separacion de los electrodos) aumenta el valor de la resistividad disminuye, esto se ve reflejado en el caso cuando la profundidad es de 1m se tiene valores de resistividad de (23.34, 20.48, 19.32, 19.13)Ω .m y cuando se aumenta la profundidad a 2m este dismnuye a valores como (17.41, 16.14, 10.43, 10.68) )Ω.m. Como se obtienen dos valores
para un mismo punto, al momento de realizar la grafica se escoge un valor promedio de ambos puntos de esta forma se obtiene la resistividad media en ese punto de la superficie del terreno. El eje Z en este caso representa la resistividad del terreno. 8.
CONCLUSIONES
Un terreno generalmente no es homogéneo ya que varía por su composición y tambien por las condiciones ambientales donde se encuentre; por lo tanto tendra valores de resistividad diferentes. Los valores de resistividad de un terreno nos permite conocer la ubicación optima de los sistemas de puesta a tierra necesarios para cualquier instalacion electrica. 9.
PREGUNTAS
La resistividad varia respecto a los siguientes factores:
Naturaleza de los suelos
Humedad
Temperatura del terreno
Composición química y concentración de sales disueltas
Compactación del terreno
Estratificación del suelo
Los electrodos de
emisión
(corriente)
y medición
(tensión)
están
situados en línea recta, la separación entre electrodos es desigual para los electrodos de tensión y los de corriente con su correspondiente de tensión.
Figura2. Método de Schlumberger -Palmer.
La fórmula con la cual se calcula la resistividad aparente del terreno es:
=
( + )
Donde: c: es la separación
entre
el electrodo
de corriente
y su correspondiente de tensión. d: es la separación entre los electrodos de tensión.
Resistividad
del
terreno,
http://www.osinergminorienta.gob.pe/documents/54705/340006/capitulo+7.pdf Manual
para
la
medición
de
resistividad
del
suelo,
https://www.researchgate.net/publication/271074412_MANUAL_PARA_LA_MEDI CION_DE_RESISTIVIDAD_DEL_SUELO Medida
de
resistividad
eléctrica
del
suelo,
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
