CURSO SEGURIDAD ELÉCTRICA INTEGRAL
RESISTIVIDAD Y RESISTENCIA DE PUESTA A
TIERRA
CONFERENCISTA: FAVIO CASAS OSPINA
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MEDICIÓN DE RESISTIVIDAD DEL SUELO
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PROSPECCIÓNPROSPECCIÓNGEOELÉCTRICAGEOELÉCTRICA
PROSPECCIÓN GEOELÉCTRICA
DESARROLLO HISTÓRICO
LA RESISTIVIDAD
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
SUELOS NO HOMOGÉNEOS
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PROSPECCIÓN GEOELÉCTRICA
+ _
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LA RESISTIVIDAD
Se define como la resistencia expresada en ohmios entre dos caras opuestas de un cubo de lado unitario, de un material especifico.
La resistividad se expresa en ohmios por metro ( - m)© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina
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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
1. Absorción2. Actividad Electroquímica3. Adsorción4. Anisotropía5. Capacidad de Intercambio
Catiónico (CIC)6. Capacidad de Intercambio
aniónico (CIA) 7. Compactación y presión del
suelo8. Concentración de Sales9. Conductividad10. Densidad11. Estratificación del suelo12. Factor de Formación13. Fluidos Saturados
14. Frecuencia15. Humedad del suelo16. Nivel freatico17. Permeabilidad magnética18. Permitividad19. Polarización o
polarizabilidad20. Porosidad21. Potencial de Hidrógeno22. Potencial de ionización23. Solubilidad24. Granulometria del Suelo25. Temperatura del suelo26. Textura27. Tipo de suelo28. Tixotropía
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SUELOS NO HOMOGÉNEOS
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SUELOS NO HOMOGÉNEOS
I
I I
I
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MÉTODOS DE MEDICIÓN DE RESISTIVIDAD DEL TERRENO
• POR TOMA DE MUESTRAS• DE CUATRO ELECTRODOS• DE SCHLUMBERGER O DE GRADIENTE• DE SCHLUMBERGER MODIFICADO• DE A.L. KINYON• DE WENNER O DE POTENCIAL• DE PALMER• DE LEE• DIPOLARES (6)• DE DOS ELECTROS• POR MEDIDA DE RESISTENCIA
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MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
Placa metálica( o mercurio)
Muestra
MA NB
MA
NB
l
AR=ρ Raπρ 2=
Toma de Muestras
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DATOS Y RESULTADOSRESISTIVIDAD
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Distancia
ρ
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DATOS Y RESULTADOSCURSO SEGURIDAD ELÉCTRICA INTEGRAL
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MÉTODOS PARA OPTIMIZAR UNA FUNCIÓN DE RESISTIVIDAD APARENTE
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MÉTODOS DIRECTOS(No requieren la derivada de la
Función).
• BUSQUEDA ALEATORIA.• UNIVARIADO.• BUSQUEDA DE PATRÓN
a) De Powellb) De Hooke
• DE ROTACIÓN COORDENADA (de Rosenkbrock).
• SIMPLEX
MÉTODOS DESCENDENTES(Si requiere la derivada de la
función).
• DE GRADIENTE (paso descendente).
• DE GRADIENTE CONJUGADO (de Fletcher-Reeves).
• DE NEWTON• DE VARIABLE MÉTRICA.
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MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
Wenner
A
V
A M N B
a a a
Raπρ 2=© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina
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MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
WennerDisposición de los
Electrodos.Coeficiente del Dispositivo > 20pa
++
+−
++
=
222222 444
2
431
4
pa
a
pa
a
pa
a
aRρ
A
A B
V
M N
a a a
A
V
A M B N
a a a
A
A B
V
M N
a a a
+−
++
=
2222 49432
4
paa
paa
aRρ
+−
++
=
2222 49432
4
paa
paa
aRρ
Raπρ 6=
Raπρ 3=
Raπρ 3=
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MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
Ia
Ia
22
11
4
4
∆=
∆=
πρ
πρ
De Lee
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MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
Schlumberger
Disposición de losElectrodos.
Coeficiente del Dispositivo > 20pa
A
V
A M N B
a aa5
V
M A B N
a aa5
A
+−
++
=
2222
42 53 6
24
231
4
pa
apa
a
aRρ
+−
++
=
2222
42 53 6
24
231
4
pa
apa
a
aRρ
Raπρ 6=
Raπρ 6=
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MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
Schlumberger Modificado
−=
4
22 aL
aRπρ
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MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
Trielectródico
Raπρ 4=
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MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA
A TIERRA
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MÉTODOS DE MEDICIÓN DE RESISTENCIA
• DE CURVA DE CAÍDA DE POTENCIAL• DE LA REGLA DEL 62%• DE LOS CUATRO POTENCIALES O DE TAGG• DE LA PENDIENTE• DE INTERSECCIÓN DE CURVAS• SELECTIVO• DE TRIANGULACIÓN O DE NIPPOLD• ESTRELLA TRIÁNGULO• POR CORRIENTE INYECTADA• POR TENSIÓN INDUCIDA• CON REFERENCIA NATURAL
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MÉTODOS DE MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Estrella Triángulo
( ) ( )23
3424231413121
RRRRRRR ++−
++=
( )2
2313121
RRRR −+=
( )2
2414121
RRRR −+=
( )2
3414131
RRRR −+=
R12
R42 R23R1
R3R4
R2
R14 R13
R34
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MÉTODOS DE MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Caída de potencial con aplicación de la regla del 61,8%
SPT amedir 0,618d
6,5d
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0
0 30 60 90 120 150 180 210
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MÉTODOS DE MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Caída de potencial con aplicación de la regla del 61,8%
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0
0 30 60 90 120 150 180 210
Parte llanade la curva
Valor de laResistencia
61,8 %
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MÉTODOS DE MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Caída de potencial con aplicación de la regla del 61,8%
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0
0 30 60 90 120 150 180 210© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina
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MÉTODOS DE MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
De la intersección de curvas
C UR VA D E R ES IS TEN C IA D E P UES TA A TIER R A
0,000,050,100,150,200,250,300,350,400,450,50
5 50 75 100 125 150 175D is ta nc ia (m )
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MÉTODOS DE MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
De la Pendiente
0,2c
0,4c
0,6c
N BA MSPT amedir
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MÉTODOS DE MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
De la pendienteµ CPT µ CPT µ CPT
0,4 0,643 0,8 0,58 1,2 0,4940,41 0,642 0,81 0,579 1,21 0,4910,42 0,64 0,82 0,577 1,22 0,4880,43 0,639 0,83 0,575 1,23 0,4860,44 0,637 0,84 0,573 1,24 0,4830,45 0,636 0,85 0,571 1,25 0,480,46 0,635 0,86 0,569 1,26 0,4770,47 0,633 0,87 0,567 1,27 0,4740,48 0,632 0,88 0,566 1,28 0,4710,49 0,63 0,89 0,564 1,29 0,4680,5 0,629 0,9 0,562 1,3 0,4650,51 0,627 0,91 0,56 1,31 0,4620,52 0,626 0,92 0,558 1,32 0,4580,53 0,624 0,93 0,556 1,33 0,4550,54 0,623 0,94 0,554 1,34 0,4520,55 0,621 0,95 0,552 1,35 0,4480,56 0,62 0,96 0,55 1,36 0,4450,57 0,618 0,97 0,548 1,37 0,4410,58 0,617 0,98 0,546 1,38 0,4380,59 0,615 0,99 0,544 1,39 0,4340,6 0,614 1 0,542 1,4 0,4310,61 0,612 1,01 0,539 1,41 0,4270,62 0,61 1,02 0,537 1,42 0,4230,63 0,609 1,03 0,535 1,43 0,4180,64 0,607 1,04 0,533 1,44 0,4140,65 0,606 1,05 0,531 1,45 0,410,66 0,604 1,06 0,528 1,46 0,4060,67 0,602 1,07 0,526 1,47 0,4010,68 0,601 1,08 0,524 1,48 0,3970,69 0,599 1,09 0,522 1,49 0,3930,7 0,597 1,1 0,519 1,5 0,3890,71 0,596 1,11 0,517 1,51 0,3840,72 0,594 1,12 0,514 1,52 0,3790,73 0,592 1,13 0,512 1,53 0,3740,74 0,591 1,14 0,509 1,54 0,3690,75 0,589 1,15 0,507 1,55 0,3640,76 0,587 1,16 0,504 1,56 0,3580,77 0,585 1,17 0,502 1,57 0,3520,78 0,584 1,18 0,499 1,58 0,3470,79 0,582 1,19 0,497 1,59 0,341
12
23
RRRR
−−
=µ
CPT=µ
µ*CPT =
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PRÁCTICASPRÁCTICAS DE DE MEDICIÓNMEDICIÓN
PROTOCOLOSProtocolo de mediciónProtocolo de certificación
EQUIPO PARA MEDICIÓNTelurómetroElectrodosMedición de resistencia de puesta a tierra con pinzasMedición de resistencia de puesta a tierra por el método “selectivo”
NORMATIVIDAD © Copyright: Ing. Favio Casas OspinaE-mail: [email protected]
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FACTORES QUE AFECTAN LAS MEDICIONES
Tension por corrientes espurias
A M N
B
E lectro d od e m ed ic ió n
C o m p en sad o r
Electrodode corriente
SPT amedir
+ I - I
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RESISTIVIDAD DE SUELOSDirección de ubicación de los electrodos
a/4 a/4
b/4
b/4
AE B
C
D
b/4b
a
a/2
y
x
• Características del sitio de ubicación• Dimensiones del SPT• Grandes diferencias de valores obtenidos en cada
medición• Método de medición © Copyright: Ing. Favio Casas Ospina
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RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Consideraciones durante la medición
De los dos puntos
No se debe desconectar el sistema bajo prueba
Caída de Potencial
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RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Consideraciones durante la medición
Mediciones en sitios de alta resistividad o resistencia de contacto
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CURSO SEGURIDAD ELÉCTRICA INTEGRAL
RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Consideraciones durante la medición
Mediciones en sitios donde no es posible enterrar los electrodos de prueba
1 k1
0
5 1 0 5 05 0 0
1 0 02 5
G R O U N D R E S I S T A N C E T E S T E RM O D E L 3 6 2 0
YP 2
ZC 2
A E M CI N S T R U M E N T S
X - Z F a u l t
X - Y H i R e s i s t a n c e
X - Y H i N o i s eP r e s s T oM e a s u r e
XC 1
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EQUIPOS PARA MEDICIÓNTelurómetro
Selectorde escala
Display
Bornes o terminales
Puente
Circuito demedición
Circuito de emisión
BATERIA
20 Ω
200 Ω
2000 Ω
20000 Ω
ENCENDIDO
1k1
0
5 10 50
500100
25GROUND RESISTANCE TESTERMODEL 3620
YP2
ZC2
AEMCINSTRUMENTS
X - Z Fault
X - Y Hi Resistance
X - Y Hi NoisePress ToMeasure
XC1
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EQUIPOS PARA MEDICIÓNElectrodos
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EQUIPOS PARA MEDICIÓNMedición de resistencia de puesta a tierra con
pinzas
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CURSO SEGURIDAD ELÉCTRICA INTEGRAL
EQUIPOS PARA MEDICIÓNMedición de resistencia de puesta a tierra por el
método “selectivo”
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EQUIPOS PARA MEDICIÓNNormatividad
IEEE 81 Std. 81 – 1983. Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Ground System (Pag. 15 Numeral (2))
A
V
A M N B
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Schlumbeger Palmer A.L. Kinyon© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina
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