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Determinacin de la resistividad equivalente-0.1K

0.5930.2630.4230.5470.6250.8460.42

Resistencia de puesta a tierraResistividad especfica del terrenoTensiones parsitasEs un instrumento, que permite medir:OBJETIVOConocer el manejo adecuado del telurmetro digital EM 4055, realizar las mediciones de resistividad y resistencia de puesta a tierra e interpretar los valores obtenidos.DESCRIPCIN:

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Medicin de resistividad del terreno

3Porque se mide la resistividad del terreno?

La resistividad del terreno se mide fundamentalmente para encontrar la profundidad ptima para localizar la red de tierras de una subestacin, sistema electrnico, planta generadora o transmisora de radiofrecuenciaEl perfil de la resistividad del suelo determinar el valor de la resistencia a tierra y la profundidad de nuestro sistema de puesta a tierra.

Diferencia entre resistividad del suelo y resistividad aparente?Resistividad del Suelo: Representa la resistencia especfica del suelo a cierta profundidad, o de un estrato del suelo; se obtiene indirectamente al procesar un grupo de medidas de campo; su magnitud se expresa en (Ohm-m). La resistividad elctrica (): Es la relacin entre la diferencia de potencial en un material y la densidad de corriente que resulta en el mismo. Numricamente es la resistencia ofrecida por un cubo de 1m x 1m x 1m, medida entre dos caras opuestas. Resistividad Aparente: Es la resistividad obtenida con una medida directa en el suelo natural, bajo el esquema geomtrico especificado por el mtodo de cuatro (4) electrodos, aplicado con circuitos independientes de corriente y potencial, slo es representativo para un punto de la caracterstica del suelo estratificado. La resistividad del suelo es la propiedad que tiene ste, para conducir electricidad, es conocida adems como la resistencia especfica del terreno. Se define la resistividad como la resistencia que ofrece un cubo de esa tierra de 1m de arista.

Qu es la resistividad del suelo del terreno?

FUNDAMENTO TEORICOTener en cuenta que la resistividad depende de la temperatura, contenido de sales y de la humedad.

Valores referenciales de diferentes resistividades de terreno.

HUMEDAD

La resistividad es bastante sensible al contenido de humedad del suelo a un valor de 20%, al aumentar el contenido de humedad por encima de este valor har pequeas variaciones en la resistividad, como puede verse en la figura.(NBR-7117).Esta variacin ocurre por la conduccin de cargas elctricas por un medio predominantemente ionica. As formando un medio electroltico favorable al paso de la corriente ionica. Concluyndose por tanto, que el valor de la resistividad del suelo acompaa con periodos de sequa y lluvia de una regin. Los aterramientos mejoran su calidad con terrenos hmedos y empeoran en sequa.

Variacin de la resistividad en funcin de la humedad del terreno

SALINIDAD

Otro factor que influencia mucho a la resistividad es la cantidad de sales presentes en su composicin. Conviene resaltar que la resistividad del agua pura es casi infinita, por lo que el agua seria un aislante perfecto en el caso que no contenga sales, a travs de la ionizacin se permite la conduccin de la corriente elctrica.Variacin de la resistividad en funcin de la Salinidad en %

TEMPERATURA

En condiciones normales de temperatura, la resistividad vara poco, la execesos son a causa de temperaturas muy altas, lo que causa la evaporacin de agua de la superficie del suelo, y la temperatura bajo cero, donde la congelacin aumenta la resistividad. En zonas sujetas a la congelacin, debe enterrar la malla de la capa debajo del punto de congelacin

MEDICIN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELOMTODO DE WENNER O DE LOS 4 ELECTRODOS.

Si se cumple a >> pLa resistividad () formulada por:Bsicamente consiste en clavar 4 electrodos igualmente distantes y aumentando escalonadamente esas distancias se puede obtener una estratificacin del suelo.

MEDICIN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELODIRECCIN DE LAS LINEAS DE MEDICINrea del terreno [m2 ]Mnimo de medicionesPosicin en la figura< 10002A, BDe 1001 a 20003A, B,CDe 2001 a 50004A, B, C, DDe 5001 a 100056De 10,001 a 20,000A, B, C, D, EA, B, C, D, E, F

ABDCSegn:NBR-7117:2007[10] Por encima de 20,000 m2 adicionar una medicin para cada 10,000 m2 de terreno. ABCD

ESPACIAMIENTO LATERALEs necesario, alejar una lnea de medicin de cualquier elemento metlico enterrado (tubos metlicos, fundacin de fierro, etc..) ya que puede influir en la medicin, conduciendo la corriente con menos resistencia que el suelo, dando as un resultado totalmente inferior para valores de resistividad.Es necesario apartar de la lnea de medicin una distancia de por lo menos mayor o igual a alejamiento previsto para la lnea.abElemento metlicoaaMEDICIN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO

MEDICIN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELOESPACEO ENTRE ELECTRODOS

Cuando se mide de esta forma la profundidad analizada es de la separacin entre electrodos. El valor de la resistividad ser:

Para un estudio de resistividad de terreno se tiene que realizar varias mediciones para poder analizar el rea donde se instalara la malla de puesta a tierra.Para un estudio es necesario realizar varias mediciones para diferentes separaciones entre electrodos como:a=1; a=2; a=4; a=8; a=12;

AJUSTE E INTERPRETACION DE LAS CURVAS DE WENNERLos puntos medidos de la resistividades debemos llevarlo al grfico tipo logartmico. Por ser muy extenso, no vamos ilustrar el mtodo manual o grfico y interpolar estos puntos para curvas de estratificacin usando curvas patrn y auxiliares, conforme por Sunde, Edrenyi y otros.

La norma NBR-7117:2007 [10] proporciona una posibilidad de utilizar el mtodo manual, pero requiere , obviamente, la misma precisin que el ajuste va software, una dificultad existente, a nivel de documentacin es probar que las curvas escogidas son satisfactorias. El software es ajustado por mtodos numricos en forma automtica, es forma manual es necesario dibujar los segmentos en la curva patrn.

Ejemplo de una curva con suelo homogneo (1 capa)

Ejemplo de curva para dos capas

Ejemplo de curva para tres capas

Ejemplo de curva para cuatro capasLas siguientes curvas muestran las curvas tpicas de suelo estratificadoPIPIr1r2r1r2PIPIPIPIPIPIPIr2r1r3r1r2r3PIPIPIr1r2r3r4r1r2r3r4

No hay una determinacin terica del desvo admisible para una medicin, lo usual es despreciar un valor con desvo mas del 50% de la medida de los valores, para el mismo espaciamiento. Entonces al rehacer el clculo de la medida, por supuesto solo tienen sentido si tienen tres o mal lneas de medicin, con este espacio.

temDistancia entre electrodos(ohm-m)1168422611344154629458237616189732182EJMDeterminacin de la resistividad equivalenteMtodo de Estratificacin de suelo en dos capas1 Paso: Trazar la curva (a) vs a 2 Paso: Encontrar la interseccin de la curva (a) vs a con el eje de ordenadas este valor ser 1.3Paso: Escojo cualquier valor de a1 y lo llevo a la curva para obtener (a1) 4Paso: Determinar el comportamiento de la curva si es descendente se usara la curva Knegativo ((a1) / 1), pero si es ascendente se usara la curva Kpositivo ( 1 / (a1)).

Resistencia de Puesta a Tierra de una varilla vertical:Para el clculo de la resistencia de puesta a tierra con una varilla vertical (R1) se utiliza la siguiente expresin:

Donde, una varilla normalmente usada en nuestro medio presenta las siguientes dimensiones:L = 2,40 m, longitud de la varillad = 0,0159 m , dimetro de la varilla (5/8)=resistividad del terreno, en ohms - m

Resistencia de Puesta a Tierra de tres varillas verticales:Para una distancia mnima entre varillas verticales de 5,0 m; se obtiene un coeficiente de reduccin K = 0,374

Determinacin de la resistividad equivalenteLa principal funcin de una puesta a tierra es de proteger tanto a la persona que se encuentra cerca de un equipo como al equipo de descargas elctricas.

FUNDAMENTO TEORICO

PUESTA A TIERRA

MEDICIN DE PUESTA A TIERRA

La determinacin de la resistencia de tierra es realizada por medio de una prueba volt - amperimtrica.Para esto la tierra a ser medida debe ser desconectada de del circuito.

MEDICION DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA1.- MTODO DEL 61.8% (3 terminales y 2 picas auxiliares) Donde se deben realizar 3 medidas una colocando el electrodo de tensin al 62%, las otras 2 una antes y la otra despus del 62% con una variacin de 10% en distancia, donde los tres valores debern ser parecidos. Desarrollado por G.F. Tagg y publicado en el Proceeding of the IEEE Volume III N12 de diciembre de 1964, es muy terico y da buenos resultados para suelos homogneos.

HES28

MEDICION DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA EQUIVALENTE1.- MTODO CON CUATRO TERMINALES Y DOS PICAS)

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2.- MTODO DE CADA DE POTENCIAL

MEDICION DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRAZona de influencia del electrodo de corriente (C)Zona de influencia del la puesta a tierra a medir (E)Grfica Resistencia vs DistanciaWm

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METODO DE LA PENDIENTE

Procedimiento sugerido para medir tcnicamente la resistencia de puesta a tierra en grandes sistemas.Secuencia de medicin y clculo:1. Medir R con P2 al 20%, 40% y 60% de C (m):2. Tomar R1 con P2 al 20% de C.3. Tomar R2 con P2 al 40% de C.4. Tomar R3 con P2 al 60% de C.5. Clculo m:

6. Obtener k de la tabla 33 (ver siguiente) para el valor m7. Clculo de PT = k * C (m)8. Clavar el electrodo de potencial P2 en PT.9. Medir con esta nueva disposicin o entrar la curva de R vs P210. Tomar otro valor de C, si se desea verificar el valor de la resistencia.

Nota: Si el valor de m obtenido no esta en la tabla del anexo 3, el electrodo de corriente se debe colocar mas lejos del electrodo de puesta a tierra.

METODO DE LA PENDIENTE

Ejm: m = 1,158 k= 0.5051 (1,158 1,150)(1,160 1,158)= (k 0,5071)(0,5046 k)(0,008)(0,002)= (k 0,5071)(0,5046 k)5K = 2,0184 + 0,5071K = 0,5051

REGLA DEL 1.1Este mtodo permite usar la jabalina de potencial a 90.Igual que los mtodos de la cada de potencial o de la regla del 62% se clava la jabalina de corriente a una distancia de por lo menos 5 veces la mayor distancia enterrada de la Puesta a Tierra (PAT) a medir.Despus, en la mitad de esa distancia, se traza una lnea imaginaria perpendicular a esa direccin y a una distancia de 4 veces se clava la jabalina de tensin.

MEDICION DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

Rtierra = 1.1 x Rpta medido33MTODO DE UTILIZACIN CON ELECTRODOS PLANOS (EN EL CASO DE NO PODER CLAVAR LAS JABALINAS POR LA DUREZA DEL TERRENO)

Consiste en sustituir las jabalinas auxiliares por electrodos planos, por ejemplo:cuadrados de tejido metlico como los usados en las ventanas para impedir la entrada de mosquitos.

Estos electrodos, para poder sustituir satisfactoriamente a las jabalinas, deben presentar una Resistencia de Puesta A Tierra (RPAT) razonable. Como la preocupacin es bajar esa resistencia de contacto con el piso, podemos para eso colocar un pao hmedo y un operador podra pararse encima para asegurar un buen contacto con el suelo.

Luego determinadas las distancias se puedeutilizar el mtodo de la regla del 62% (figura anterior) o el mtodo de 1,11. (figura 9)La utilizacin de este mtodo es muy seguro cuando se obtienen bajos valores de resistencia de puesta a tierra auxiliares. MEDICION DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRAHSE

34An podemos medir con el mismo telurmetro los valores de las resistencias PAT de los electrodos auxiliares invirtiendo las conexiones. Esto se realiza sin mover las jabalinas de lugar y con el mismo tendido de cables. Para medir el valor de la RPAT de la jabalina de corriente debemos invertir los conectores de E con el de H (Fig 4 ). Si ese valor es suficientemente bajo se puedeadmitir que el valor PAT del electrodo auxiliar de tensin tambin lo ser y por lo tanto el valor medidoinicialmente de la RPAT ser REAL. As podemos determinar si el error cometido se encuentra dentro de nuestra tolerancia admisible. Ver figuras 3 y 4Si el valor medido de la RPAT est entre 0 y 20 ohms la RPAT del electrodo de corriente debe ser