Modulo 2 resitividad de suelos-mediciones

Lyncole XPT® Puesta a Tierra “La Unión de Ciencia y Aterramiento ™

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA:

RESISTIVIDAD DEL SUELO

& SU MEDICIÓN

XPT Puesta a Tierra


Resistividad de la Tierra1000 v

20 Ω

10 Ft.

166.67 v

23.8 Ω

80 Ft.

8.3 V

40 Ft.

22 Ω

83.3 v

12 Ω

1 Ft.

500 v

24 Ω

0 v

24 Ω

200 Ft.

< 200 Ft.

~ ~

~ ~


Elementos del Sistema de Puesta a Tierra

Equipo

Jabalina de puesta a

tierra para el neutro del

transformador

(esquema estrella)

Jabalina de puesta a

tierra para el neutro del

tablero Jabalinas de puesta a tierra

para otras funcione como

pararrayos, aplicaciones que

necesitan baja resistencia


Resistividad del Suelo



La variable clave en el diseño de sistemas

– Determinación de la resistividad del sistema de puesta a tierra

Los cambios de sitio a sitioDependiente de:

– Tipo de Suelo

– Humedad / Estación (seca / mojada)

– Electrolitos (sales)

– Temperatura

– Objetos metálicos bajo el superficie

– Capas de otra resistividad no visibles



La resistividad de la tierra para el flujo de corriente,

medida en Óhmios-Metro, entre las caras opuestas de

un cubo de tierra, un metro cúbico de volumen.

Advertencia: se usan la unidad Ω-centimetros en

muchas fórmulas. Un Ω-metro = 100 Ω-centimetros

Tierra

1 Metro Cuadrado

Generador de

Señal

~


Comparación de Resistividad del Suelo

Lynconite II (bentonita) 60

Superficie de Suelos 100 - 5,000

Arcilla 200 - 10,000

Arena y Grava 5,000 - 100,000

Superficie de Caliza 10,000 - 1,000,000

Caliza 500 - 400,000

Esquisto 500 - 10,000

Arenisca 2,000 - 200,000

Granitos, Basaltos, etc 100,000

Gneises Descompuesto 5,000 - 50,000

Pizarra, etc 1,000 - 10,000

Tipo de Suelo Resistividad (ohm-cm)


Efecto de la humedad en la resistividadR

esis

tivid

ad

(oh

mio

s-c

m)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25 30Contenido de Humedad (% por peso)

X M

iles

Nota: la variación de 10-15x de

resistividad sea por algunos

suelos, no todos. Si no sabe la

variación debe medir seco &

mojado.


Efecto de los Electrolitos (Sales)

en la Resistividad

0

2

4

6

8

10

12

0 0,1 1 5 10 20

Resis

tivid

ad

del S

uelo

(oh

mio

s-c

m)

x M

iles

Sal añadida% por peso de humedad


Efecto de la Temperatura en la

Resistividad

0

50

100

150

200

250

300

350

20 10 4 0 -10

Temperatura C

0

25

Re

sis

tivid

ad

(o

hm

ios

-cm

) x

Mile

s

Líquido

Hielo

-5


Prueba de Resistividad de

Suelo


Prueba de Resistividad del Suelo

– Variable clave en el diseño de sistemas

– Cambia de sitio a sitio

– Tipos de pruebas

– Método de 4 puntos Wenner– Mayor precisión

– Múltiples pruebas de profundidad

– Método Schlumberger– Semejante al Wenner

– La precisión de Wenner es mejor

– Prueba de banco - Caja Miller

– Sobre la base de una pequeña muestra; no es tan exacto


METODO WENNER DE 4

PUNTOS


Material Requerido

– Medidor Digital de Resistividad de Tierra

– AEMC 6470 / Megger DET4T2 o su equivalente

– Un mínimo de 4 puntas de prueba

– Aproximadamente 40 cm en longitud

– Cuatro cables conductores aislados

– Mínimo 50m de longitud; 100m preferible

– Cinta métrica

– Recomendado 30-50m

– Martillo


AEMC® TERROMETRO

MODELO 6470

C2

P2

P1

C1


Método Wenner de 4 Puntas

– Visualmente encueste el área de medición.

Determine la ubicación y las direcciones

para las pruebas

– No paralela a los objetos metálicos enterrados

– No paralelas las líneas de tendido eléctrico

– Distancia suficiente para permitir que la línea recta

para la prueba

– Una serie de mediciones; recomendable que

incluye de 100 metros


Ejemplos de la Prueba de 4 Puntas



– Puntas de prueba de unidad en el suelo

- 0 ft; 5 ft; 10 ft; 15 ft

– Conecte el cable conductor del metro a las

sondas– C1 to 0 ft

– P1 to 5 ft

– P2 to 10 ft

– C2 to 15 ft



15 pies 10 pies 5 pies 0 pies

C1P1P2C2

A


Prueba de Resistividad de Suelo

Interpretación de

Información de 4 Puntas

4

12

42 2 2 2

AR

A

A B

A

A B( ) ( )

= Resistividad A = Espacio entre puntas

B = Profundidad de

las puntas

R = Resistencia (leyendo

desde el medidor)

If A>20B, entonces= 2AR (ohmios-ft)

= 1.915 AR (ohmios-m)


Prueba de Resistividad del Suelo

Método Wenner de 4 puntasArea de

Prueba


Prueba de Resistividad:

¿Por Qué Mediciones Múltiples?

Posibilidad de resistividad no uniforme

Capa subterráneo

Objeto metálico

El valor del proyecto requiere muy buena

puesta a tierra

El factor variable #1 en elaborar sistemas de puesta

a tierra es la resistividad del suelo. El #2 de los

variables es la calidad de material.

Podemos controlar la calidad de material. La única

esperanza de “controlar” la resistividad es conocerla

con una mediciones múltiples.



Espaciado de Puntas Lectura del medido Resistividad Calculada

(Pies) (Ohmios) (Ohmios-Metros)

5 52.00 497.90

10 19.68 370.87

15 10.16 292.00

20 6.53 250.10

30 4.30 247.04

40 10.80 827.28

60 7.40 850.26

80 5.58 855.60

100 4.44 850.26

= 1.915 AR


Modelo de Suelo Basado en la

Prueba 100’ versus 40’

Modelo de Suelo basado en una investigación de 100-

pies de profundidad

0 50 100 150

Espaciamiento medio entre los electrodos (feet)

0

50

100

150

200

Resistencia Aparante

(Ohmios-metros)

Modelo de Suelo basado en una investigación de 40-pies de profundidad

Esto quiere decir que

posiblemente hay “algo”

no uniforme bajo la

superficie. La variación

es casi 3:1 No podemos

enfatizar demasiado la

necesidad de hacer

varias mediciones para

proyectos de alto valor o

valor estratégica.


MÉTODO DE WENNER VS SCHLUMBERGER


MÉTODO DE CAJA MILLER


Método de Caja Miller

– Usado cuando la Prueba Wenner de 4

puntas no es posible

– Basado en una pequeña muestra de suelo

– 1 pulgada X 1 pulgada X 6 pulgadas

– Segundo lugar distante a prueba de Wenner

– Mejor que ninguna prueba en absoluto


Materiales Requeridos

– Medidor de 4 Puntas (Nelson 400 o

Equivalente)

– Caja de Suelo Miller o equivalente

– Pruebas de Suelo

– Muestras de múltiples profundidades preferido

– Muestras de una profundidad aproximada de 3

pies

– Sellado en un recipiente hermético

– Múltiples muestras de diferentes lugares dentro del sitio


Prueba de Resistividad

de Suelo Caja Miller

No hay

necesidad de

conversión!

Lecturas

representan

ohmio-

centímetro


Resumen

Métodos de Prueba de Resistividad del Suelo:

– 4 Point Wenner / Schlumberger (campo)

– Profundidad de la prueba = Espaciamiento de puntas

– El procedimiento de prueba más recomendado

– Terrómetros recomendados: AEMC 6470 o Megger

DET4T2 o equivalente

– Caja Miller (laboratorio)– Mejor que nada

– Segundo en preferencia

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