Docente: Ing. Delio Alberto Fabre Chable
Materia: Diseño Eléctrico
Integrantes: Magdalena Alejandro Jiménez José Carlos Bejarano Montiel Reyna Camerina Cazares Gerónimo Teresita de Jesús Pérez Fernández Erick Sabino Ruiz Hernández Fernando Antonio Urías Arias Carrera: Ingeniería Petrolera
5° “D”
Proyecto: Método de Schlumberger 09 / Marzo / 2017
Contenido INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 3
OBJETIVO ............................................................................................................................................. 4 MÉTODO SCHLUMBERGER O SIMÉTRICO ........................................................................................... 5 Configuración de Schlumberger ...................................................................................................... 6 Procedimiento de Medición ............................................................................................................ 7 Ventajas de la configuración de Schlumberger ............................................................................... 8 Experiencia Práctica ........................................................................................................................ 8 Montaje del equipo ......................................................................................................................... 8 CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 10 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................... 11
INTRODUCCIÓN En este apartado conoceremos el método de schlumberger, lo analizaremos y estudiaremos para poner en práctica la teoría y conocer como este tipo de SEV es muy beneficioso al momento de hacer sondeos de puesta tierra para conocer las propiedades tipo del terreno en el que se está haciendo dicho método.
OBJETIVO Conocer las propiedades magnéticas o dieléctricas (perfil eléctrico) representativos de la calidad del terreno, que permitan un adecuado diseño del puesta a tierra e igual forma determinarla mediante un SEV experimental e interpretar los resultados obtenidos.
MÉTODO SCHLUMBERGER El método de Schlumberger es una modificación del método de Wenner, ya que también emplea 4 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 exteriores a partir de los electrodos interiores, a distancia múltiplos (na) de la separación base de los electrodos internos (a). La configuración, así como la expresión de la resistividad correspondiente a este método de medición se muestra en la figura.
P:= 2∙π∙R∙(n+1) ∙na
Es de gran utilidad cuando se requieren conocer las resistividades de capas más profundas, sin necesidad de realizar muchas mediciones como con el método wenner. Se utiliza también cuando los aparatos de medición son poco sensibles. Solamente se recomienda hacer mediciones a 90 grados para que no resulten afectadas las lecturas por estructuras subterráneas.
Configuración de Schlumberger Los cuatro electrodos se ubican en línea recta, cada par (potencial y corriente) simétricamente ubicados con respecto al centro de medición elegido. Siendo “s” la separación entre electrodos de potencial y” L” la distancia del centro de medición a cada electrodo de corriente. La representación de esta configuración se muestra en la figura. Luego L queda definida por: L= (n+0.5)*
Con
la
cual
la
ecuación
2
puede
colocarse
de
la
forma:
Procedimiento de Medición
El centro de medición (punto medio), se debe ubicar en el centro del terreno. Se toman dos o más conjuntos de lecturas, moviéndose a lo largo de dos líneas paralelas y perpendiculares. La profundidad de enterramiento “h” de los electrodos no será mayor que 10 cm. En el caso que “L” sea igu al o menor que 10 m. Para los valores de “L” mayores de 10 m, la profundidad de enterramiento “h” debe ser mayor que 10 cm, no sobrepasando los 20 cm. La separación “L” entre el centro de medición y los electrodos de corriente “C1” y “C2”, y la separación “A” entre los electrodos se irán variando, y tomando las lecturas respectivas, de acuerdo al tamaño del terreno.
Se debe calcular la resistencia en cada medida, esta se establece por la ley de Ohm.
Dónde: R: Resistencia medida en Ohm (O) ∆V: Diferencia de potencial entre P1 y P2, medida en Volt (V). I: Corriente que circula entre C1 y C2, medida en Amperes (A). Para calcular la resistencia aparente de cada medida 1, y completar el formulario de medidas de resistividad.
Dónde: 1: Resistividad aparente (Ohm). R: Resistencia medida en Ohm (O) L: Distancia de los electrodos de corriente con respecto al punto central. A: Distancia de los electrodos de potencia con respecto al punto central.
Ventajas de la configuración de Schlumberger • Esta configuración es menos sensible a las variaciones laterales del terreno o buzamiento de los estratos, debido a que los electrodos de potencial permanecen inmóviles. • La realización práctica de la medición es más expedita, ya que sólo se desplazan los electrodos de corriente.
Experiencia Práctica Metodología y Resultados:
A continuación se explicarán los detalles relacionados con la experiencia de Medición del método Schlumberger. Esta se realizó en un recipiente de cristal de medidas 80cm de largo, 50 cm de ancho y 50cm de alto. El equipo utilizado, se describirá a continuación.
INSTRUMENTOS:
Se utilizaron los siguientes materiales para la realización de esta experiencia:
Multímetro 4 varillas (electrodos) de cobre Cables Pinzas Recipiente de cristal Arena Flexómetro o regla
Montaje del equipo Se hizo la experiencia utilizando el método de Schlumberger. En la primera prueba, se ubicaron los electrodos de voltaje a una distancia de 20 cm entre ellos. Los electrodos de corriente se emplazaron a 30 entre ellos proporcionales cada vez. Cuando la resolución del multímetro no permitía obtener datos precisos, se reubicaban los electrodos centrales a una distancia mayor y los de corriente se alejaban proporcionalmente a esta nueva. El multímetro manda una señal de corriente (corriente constante que rodea el orden de pocos mA) de un electrodo exterior al otro. Entre los electrodos centrales internos
del esquema, el multímetro mide la diferencia de voltaje provocada por la misma inmediatamente arroja la Resistencia calculada de esta relación. Se tomaron 3 mediciones, desde los 30 cm hasta los 70 cm dentro del área del contenedor de cristal. No se tomaron más muestras debido a que abarcaba la extensión máxima del recipiente, y no variaba mucho en la precisión de mediciones posteriores por la gran distancia entre los electrodos. Los datos recaudados son los siguientes:
Muestra
Arena playa Tierra arcillosa Tierra vegetal
Electrodos exteriores (transmisor) 150 v 150 v 150 v
Electrodos Interiores (receptor) 3.3 v 4.3 v 1.4 v
CONCLUSION La determinación de la resistividad de terreno es un factor muy importante en la puesta a tierra de instalaciones eléctricas. Esta puede depender de factores como la humedad, temperatura o disolución de minerales. Con la experiencia práctica se pudo apreciar que la medición de la resistividad de suelo puede ser realizada según variados métodos, los cuales presentan sus ventajas y desventajas. El método de Schlumberger, usado aquí, es relativamente más rápido que el de Wenner, debido a la configuración de los electrodos en tierra, pero sus mediciones pueden no ser tan precisas debido a que no es tan sensible a las variaciones laterales del terreno, debido a que los electrodos de potencial permanecen inmóviles, con respecto a la variación de los electrodos de corriente.
BIBLIOGRAFÍA
Puesta a Tierra. Nelson Morales Osorio. Universidad de Chile Diseño y ejecución de una puesta a tierra de baja resistencia. Qqueshuayllo Cancha, Wilbert Rene. http://www.ruelsa.com/notas/tierras/pe70.html http://patricioconcha.ubb.cl/eleduc/public_www/capitulo5/medicion_de_resis tividad_del_terreno.html http://tierra.rediris.es/hidrored/ebooks/miguel/ProspeccGeoelec.pdf
