método de resistividad electrica

METODO DE RESISTIVIDAD ELECTRICA.

Las me medid didas as de resi resisti stivid vidad ad elé eléctr ctrica ica del subsu subsuelo elo son habitu habituale aless en las pros prospe pecc ccio ione ness geof geofís ísic icas as.. Su nal nalid idad ad es dete detect ctar ar y loca locali liza zarr cuer cuerpo poss y estructuras geológicas basándose basándose en su contraste resistivo. El método consiste en la inyecc inyección ión de corri corrient ente e contin continua ua o de baa baa frecu frecuenc encia ia en el terre terreno no median mediante te un par de ele electr ctrodo odoss y la deter determi minac nación ión!! me media diante nte otro otro par par de electrodos! de la diferencia de potencial. La magnitud de esta medida depende! entre otras variables! de la distribución de resistividades de las estructuras del subsuelo! de las distancias entre los electrodos y de la corriente inyectada. La res esis isti tivi vida dad d del del suel suelo o es la prop propie ieda dad d "ue "ue tien tiene e és éste te!! para para cond conduc ucir ir electricidad! electricid ad! es conocida además como la resistencia resistencia especíca del terreno. En su medición! se promedian los efectos de las diferentes capas "ue componen el terreno bao estudio! ya "ue éstos no suelen ser uniformes en cuanto a su composición! composición! obteniéndose lo "ue se denomina #$esistividad #$esistividad %parente# %parente# "ue para el interés de este trabao! será conocida simplemente como #$esistividad del &erreno#. La composición! el contenido en humedad y la temperatura in'uyen en la resistividad del terreno. El terreno es rara vez homogéneo y! la resistividad del mismo varía geográcamente y a diversas profundidades. La resistividad del terreno varía ampliamente a lo largo y ancho del globo terrestre! estandodeterminada por( •

Sales solubles

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)omposición propia del terreno

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Estratigrafía

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*ranulometría

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Estado higrométrico

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 &emperatura  &emperatura )ompactación

MEDICION DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO .

La resis resistiv tivid idad ad del terre terreno no se mide mide funda fundamen mental talmen mente te para para encont encontrar rar la prof profun undi dida dad d y grue grueso so de la roca roca en es estu tudi dios os geof geofís ísic icos os!! así así como como para para enco encont ntra rarr los los punt puntos os ópti óptimo moss para para loca locali liza zarr la red de tier tierra rass de una una

subestación! sistema electrónico! planta generadora o transmisora de radiofrecuencia. %simismo puede ser empleada para indicar el grado de corrosión de tuberías subterráneas. En general! los lugares con resistividad baa tienden a incrementar la corrosión. En este punto es necesario aclarar "ue la medición de la resistividad del terreno! no es re"uisito para hacer una malla de puesta a tierra. %un"ue para dise+ar un sistema de tierras de gran tama+o! es aconseable encontrar el área de más baa resistividad para lograr la instalación más económica. El perl de la resistividad del suelo determinará el valor de la resistencia a tierra y la profundidad de nuestro sistema de puesta a tierra. ,ara medir la resistividad del suelo se re"uiere de un terrómetro -llamado en otros países( telurómetro o Megger de tierras de cuatro terminales. Los aparatos de mayor uso! de acuerdo a su principio de operación! pueden ser de / tipos( del tipo de compensación de e"uilibrio en cero y el de lectura directa METODOS:

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01&232 3E 4E55E$.

En 6768! el 3r. 9ran: 4enner del  U.S. Bureau of Standards  desarrolló la teoría de este método de prueba! y la ecuación "ue lleva su nombre. )on obeto de medir la resistividad del suelo se hace necesario insertar los ; electrodos en el suelo. Los cuatro electrodos se colocan en línea recta y a una misma profundidad de penetración! las mediciones de resistividad dependerán de la distancia entre electrodos y de la resistividad del terreno! y por el contrario no dependen en forma apreciable del tama+o y del material de los electrodos! aun"ue sí dependen de la clase de contacto "ue se haga con la tierra. El principio básico de este método es la inyección de una corriente directa o de baa frecuencia a través de la tierra entre dos electrodos )6 y )/ mientras "ue el potencial "ue aparece se mide entre dos electrodos ,6 y ,/. Estos electrodos están enterrados en línea recta y a igual separación entre ellos. La razón <=> es conocida como la resistencia aparente. La resistividad aparente del terreno es una función de esta resistencia y de la geometría del electrodo.

En la gura se observa es"uemáticamente la disposición de los electrodos! en donde la corriente se inyecta a través de los electrodos e?teriores y el potencial se mide a través de los electrodos interiores. La resistividad aparente está dada por la siguiente e?presión(

Si la distancia enterrada -@ es pe"ue+a comparada con la distancia de separación entre electrodos -%. 2 sea % A /B@! la siguiente fórmula simplicada se puede aplicar(

La resistividad obtenida como resultado de las ecuaciones representa la resistividad promedio de un hemisferio de terreno de un radio igual a la separación de los electrodos. )omo eemplo! si la distancia entre electrodos % es de C metros! @ es B.68 m y la lectura del instrumento es de B.;C ohms! la resistividad promedio del terreno a una profundidad de C metros! es de D.6;6 ohmm segFn la fórmula completa y de D.6B8 ohmsm segFn la fórmula simplicada. Se recomienda "ue se tomen lecturas en diferentes lugares y a 7B grados unas de otras para "ue no sean afectadas por estructuras metálicas subterráneas. G! "ue con ellas se obtenga el promedio. •

01&232 3E S)HLI0@E$*E$

El método de Schlumberger es una modicación del método de 4enner! ya "ue también emplea ; electrodos! pero en este caso la separación entre los

electrodos centrales o de potencial -a se mantiene constante! y las mediciones se realizan variando la distancia de los electrodos e?teriores a partir de los electrodos interiores! a distancia mFltiplos -na de la separación base de los electrodos internos -a. La conguración! así como la e?presión de la resistividad correspondiente a este método de medición se muestra en la gura.

El método de Schlumberger es de gran utilidad cuando se re"uieren conocer las resistividades de capas más profundas! sin necesidad de realizar muchas mediciones como con el método 4enner. Se utiliza también cuando los aparatos de medición son poco inteligentes. Solamente se recomienda hacer mediciones a 7B grados para "ue no resulten afectadas las lecturas por estructuras subterráneas.

METODO DE CAIDAS DE POTENCIAL

Este es el método más empleado para la medición de la resistencia de sistemas de tierra. Este método también es conocido por algunos autores como(  0étodo de las dos picas  0étodo de los tres puntos  ó el método del J/K El medidor de uso comFn para la prueba de resistencia de tierra es el óhmetro de tierras "ue debe tener una calibración vigente. El método consiste en hacer circular una corriente entre dos electrodos( uno llamado E "ue corresponde a la red de puesta a tierra y un segundo electrodo au?iliar denominado de corriente -) y medir la caída de potencial mediante otro electrodo au?iliar denominado de potencial -,! 9igura 6. )onociendo el valor de tensión y el valor de corriente se podrá obtener el valor de la resistencia mediante ley de 2hm -<=>. •

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METODO DE EMPLEO:

En primer lugar! se debe desconectar el electrodo de tierra en cuestión! de su cone?ión a la instalación. En segundo lugar! se conecta el comprobador al electrodo de tierra. % continuación! para realizar la comprobación por el método de caída de potencial de C hilos! se colocan dos picas en el terreno en línea recta aleadas del electrodo de tierra. Habitualmente! una separación de

/B metros es suciente. ,ara obtener más información sobre cómo colocar las picas! consulte la sección siguiente El 9lu:e 6J/8 genera una corriente conocida entre la pica e?terior -pica au?iliar y el electrodo de tierra y! mide! de forma simultánea! la caída de potencial entre la pica interior y el electrodo de tierra. 0ediante la Ley de 2hm -<  >$! el medidor calcula de forma automática la resistencia del electrodo de tierra. )onecte el comprobador de resistencia de tierra tal y como se muestra en la imagen. ,ulse S&%$& ->niciar y lea el valor de $E -resistencia. 1se es el valor real del electrodo de cone?ión a tierra "ue se está comprobando. Si este electrodo de cone?ión a tierra está conectado en paralelo o en serie con otras varillas de toma de tierra! el valor de $E es el valor total de todas las resistencias. COLOCACION DE LAS PICAS:

,ara conseguir el mayor nivel de e?actitud al realizar la comprobación de resistencia con el método de caída de potencial de C hilos! es fundamental "ue la sonda se colo"ue fuera del área de in'uencia del electrodo de cone?ión a ,rofundidad del electrodo % la pica interior % la pica de tierra 3istancia distancia distancia /m 68 m /8 m Cm /B m CB m Jm /8 m ;B m 6B m CB m 8B m tierra "ue se está comprobando y la toma de tierra au?iliar.

e?terior

Si no se coloca fuera del área de in'uencia! las zonas ecaces de resistencia se superponen e invalidan cual"uier medición "ue esté realizando. La tabla es un guía para conocer la conguración apropiada de la sonda -pica interna y la toma de tierra au?iliar -pica e?terior. ,ara comprobar la e?actitud de los resultados y garantizar "ue las picas están situadas fuera del área de in'uencia! vuelva a colocar la pica interna -sonda moviéndola 6 metro en cada dirección y vuelva a realizar la medición. Si se produce un cambio importante en la lectura -CBK! debe aumentar la distancia entre la varilla de toma de tierra "ue se está midiendo! la pica interior -sonda y la pica e?terior -toma de tierra au?iliar hasta "ue los valores medidos sean lo sucientemente constantes al volver a colocar la pica interior -sonda.