Presentacion tarea

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Presentacion tarea

  1. 1. Universidad Fermín Toro Decanato de Ingeniería Escuela de Eléctrica Cabudare Edo. LaraMétodos para realización demediciones de puesta a tierra Autores: Alex Reyes Manuel Castillo José Hernández Luis Rodríguez
  2. 2. Métodos de medidaExisten diversos métodos para determinar la resistividad de unterreno pudiendo citarse, en primer lugar, el basado en la toma demuestra y el de los electrodos, pero que solo proporcionanindicaciones muy locales, consecuente, insuficientes o engañosaspara la concepción de las tomas de tierra.También, en alguna ocasión, se utiliza el sistema consistente enmedir la resistencia de tierra de un electrodo que responda queresponda a una fórmula bien conocida, (pica, por ejemplo) paradeterminar, a partir de ahí, la resistividad del terreno que rodea,método que tiene la ventaja de proporcionar una medida global perocuya aplicación no resulta adecuada más que si la toma de tierra aimplantar es de dimensiones comparables a la de los electrodosutilizados como referencia.
  3. 3. Por otro lado, como que los electrodos de medida también poseenresistencia de tierra y su valor puede ser considerable más alto queel que desea medirse de forma análoga a como ocurre cuando setienen que efectuar mediciones de resistencia metálicas muy bajas,con resistencia de contacto comparable con ella, la mejor soluciónes utilizar el método de los 4 terminales, descrito a continuación.
  4. 4. Método de los cuatros electrodos
  5. 5. Es el más utilizado para determinar la resistividad del terreno. En esteprocedimiento, se establece la resistividad, en función de la profundidaden la vertical de un punto, haciendo circula una corriente, I, con ayuda deun generador, G entre dos electrodos puntuales, de pequeñasdimensiones, hincados en el suelo A y B.En terreno homogéneo, de resistividad , el valor del campo eléctrico, E,en el punto O, debido a la presencia de las cargas eléctricas de signoscontrarios procedente de A y B, tiene por valorSi el Punto O está situado en la mitad de AB, de tal forma que AO= OB =x, queda
  6. 6. De donde se deduce la formula siguiente de la resistividad del suelo bajo elpunto O:Puesto que el suelo raramente es homogéneo, realmente la formulaexpresa la resistividad aparentes de las capas existentes en el suelo bajoen punto O, justo hasta la profundidad alcanzada por el filete de intensidadde corriente media que circula entre los electrodos A y B.Prácticamente, el campo eléctrico, E, se determina por el cociente entre ladiferente de potencial Uc – Ud que existen entre dos sondas de tierra, C yD dispuesta simétricamente con relación a O y su separación, L.
  7. 7. Expresando la diferencia de potencial en función de la distancia respectivade los puntos C y D con respecto a las corrientes +I y –I, se tiene: Y, por tanto, la resistividad aparente , de las capas acumuladas del terreno debajo del punto O será:Que es la formula general para la medida de la resistividad aparente delterreno, cualquiera que sean las longitudes existentes entre los electrodos,despreciando la profundidad de enterramiento de las picas de medida.
  8. 8. El termino (Uc – Ud) / I es la resistencia R en ohmios, que proporcionandirectamente los instrumentos de 4 bornes comúnmente utilizados, cuyocircuito voltimétrico se conecta a las tomas C y D y el amperímetro a la A y B.En el caso de que el suelo sea homogéneo la resistividad aparente es idénticaa la resistividad real.
  9. 9. Método de Wenner
  10. 10. Es un caso particular del método de los 4 electrodos, que se disponen en líneasrectas y equidistantes, simétrica respecto al punto en el que se desea medir laresistividad de suelo, no siendo necesario que la profundidad de las piquetas, quepara ello se utilizan, sobrepase los 30cm.El aparato de medida es un telurómetro clásico, siendo los dos electrodosextremos los de inyección de la corriente de medida, I, y los dos centrales, loselectrodos de medida de potencial (igual a 3a en este).En estas condiciones, la fórmula general anterior queda simplificada en:
  11. 11. En relación con ese método, debe de tenerse presente los siguientes aspectos:Noción de la profundidad de investigaciónLa densidad de la corriente en el suelo decrece regularmente cuando aumenta laprofundidad en la vertical de los dos electrodos centrales de medida del potencialya que la corriente penetra tanto más profundamente en el suelo cuando másalejados estén los electrodos de inyección.En la práctica se puede admitir que la resistividad aparente es, básicamente, lade la capas comprendidas entre la superficie del suelo y la profundidad a la cualla densidad de corriente se ha reducido a la mitad de su valor en la superficie,siendo esta profundidad de investigación, h, del orden de magnitud de ladistancia “a” que separa dos picas adyacentes, en suelo homogéneo (h estácomprendida entre “a” y “0,75a”).Elección de la profundidad de investigaciónCuanta mayor extensión ocupe el electrodo de tierra, mayor será la profundidaddel suelo de cuyas características dependen las de la red de tierra.Por otro lado, el reparto de potencial en la superficie es función, principalmente,de la resistividad de las capas de terreno superficial mientras que la resistenciade tierra no depende tanto.
  12. 12. Considérese primero, a título de ejemplo, un electrodo hemiesférico de radiorh hundido en la superficie de un terreno homogéneo.A una distancia de 2rh del centro del hemisferio se ha visto que el potencial deun punto del suelo no es más que el 50% del que posee el electrodo, mientrasque la distancia 4rh, su valor ha disminuido al 25%. Otro ejemplo es el de undisco de radio r, dispuesto a escasa profundidad, que también se harepresentado en la figura y que es equivalente a aquél. El potencial del suelo, a una profundidad igual a 2,4r (que en el caso de lahemiesfera equivalente, corresponde a 3,8 veces el radio, rh de la misma),vale el 25% del que posee el disco.En consecuencia, las medidas de la resistividad del terreno por el método deWenner deben realizarse dentro de esos límites.
  13. 13. Este método consiste en encontrar la resistencia combinada entre el electrodoa probar y uno de resistencia despreciable. Figura 1 Método de la tierra conocida Rx+RoEn este método se hace circular una corriente entre las dos tomas de tierra,esta corriente se distribuye en forma similar a las líneas de fuerza entre polosmagnéticos. El inconveniente de este método es encontrar los electrodos deresistencia conocida y los de resistencia despreciable.
  14. 14. Este método resulta de una simplificación del expuestoprecedentemente. En este caso, se mide la resistenciatotal de la toma de tierra bajo ensayo y de otra tomaauxiliar, cuya resistencia de tierra se presuponedespreciable frente a la primera.Como es de esperar, el valor de resistencia que seobtiene de esta manera está sujeto a grandes errorescuando se usa para medir resistencias pequeñas, peroen algunas ocasiones es muy práctico para los ensayos"por sí o por no".
  15. 15. Consiste en enterrar tres electrodos (A, B, X), se disponen en formade triángulo, tal como se muestra en la figura 2, y medir laresistencia combinada de cada par: X+A, X+B, A+B, siendo X laresistencia de puesta a tierra buscada y A y B las resistencias delos otros dos electrodos conocidas. Figura 2 Método de las tres puntasLas resistencias en serie de cada par de puntos de la puesta a tierraen el triángulo será determinada por la medida de voltaje y corriente através de la resistencia. Así quedan determinadas las siguientesecuaciones:
  16. 16. R1= X+AR2= X+BR3= A+BDe dondeX= (R1+R2-R3)/2Este método es conveniente para medidas de resistencias de lasbases de las torres, tierras aisladas con varilla o puesta a tierra depequeñas instalaciones. No es conveniente para medidas deresistencia bajas como las de mallas de puesta a tierra desubestaciones grandes. El principal problema de este método es que Ay B pueden ser demasiado grandes comparadas con X (A y B nopueden superar a 5X), resultando poco confiable el calculo.
  17. 17. En este método la resistencia a medir, es comparada conuna resistencia conocida, comúnmente usando la mismaconfiguración del electrodo como en el método de lacaída de potencial. Puesto que este es un método decomparación, las resistencias son independientes de lamagnitud de corriente de prueba.La resistencia en serie R de la tierra bajo prueba y unapunta de prueba, se mide por medio de un puente el cualopera bajo el principio de balance a cero.
  18. 18. Para instalaciones donde no se pueden clavar las picas auxiliares ni sedisponemos de tensión de suministro para realizar la medición de laresistencia de tierra mediante el bucle, podemos utilizar la pinza medidorade tierras.La pinza medidora de tierras es un instrumento capaz de medir laresistencia de Tierra, utilizando un método simplificado que no requierepicas auxiliares ni tampoco requiere desconectar el electrodo de tierra enprueba.Este instrumento puede medir la Resistencia de Tierra en la mayoría de lossistemas de tierra múltiples.A continuación se describen aplicaciones prácticas de la Pinza medidora deTierras.
  19. 19. Las Fig. 3 y 4 muestran la medición de la resistencia de tierra del electrodode un poste conectado a tierra, que forma parte de un sistema de tierramúltiple de electrodos conectados a otros electrodos:desde el cableado de postes similaresA través de un conductor de tierra a los electrodos de tierra de otros postes.La lectura obtenida indica la resistencia del electrodo de tierra bajo pruebaincluyendo el valor total del resto de los electrodos de tierra en paralelo.Sin embargo el valor total de la resistencia de tierra del resto de loselectrodos en paralelo con él será insignificante comparado con el valor delelectrodo en prueba, por lo tanto se puede asumir que la lectura de lapantalla puede ser, en la práctica, la resistencia de tierra del electrodo detierra en prueba.
  20. 20. La Fig.4 muestra la medición de la resistencia de tierra del electrodo de unposte de un sistema público de iluminación. En algunos casos los postes dealumbrado público pueden estar conectados entre ellos mediante elconductor de protección. En estos casos se puede utilizar la pinza medidorade tierra para comprobar la resistencia de tierra de cada una de las farolas.Como en el ejemplo anterior, la lectura obtenida utilizando la pinzamedidora de tierra indica la resistencia del electrodo en prueba.
  21. 21. Métodos de medición de la resistencia de tierra
  22. 22. Algunos de estos medidores además permiten realizar la medición de laresistencia de tierra mediante un método simplificado que en lugar utilizarcomo referencia las dos picas auxiliares se pueden utilizar una tubería deagua o el propio neutro.

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