53150004-5-resistividad-y-resistencia.pdf

CURSO SEGURIDAD ELÉCTRICA INTEGRAL

RESISTIVIDAD Y RESISTENCIA DE PUESTA A

TIERRA

CONFERENCISTA: FAVIO CASAS OSPINA


MEDICIÓN DE RESISTIVIDAD DEL SUELO

© Copyright: Ing. Favio Casas OspinaE-mail: [email protected]


PROSPECCIÓNPROSPECCIÓNGEOELÉCTRICAGEOELÉCTRICA

PROSPECCIÓN GEOELÉCTRICA

DESARROLLO HISTÓRICO

LA RESISTIVIDAD

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTIVIDAD DEL SUELO

SUELOS NO HOMOGÉNEOS



PROSPECCIÓN GEOELÉCTRICA

+ _



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

E-mail: [email protected]

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




I

I I

I



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



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



DATOS Y RESULTADOSRESISTIVIDAD

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8

Distancia

ρ


DATOS Y RESULTADOSCURSO SEGURIDAD ELÉCTRICA INTEGRAL


MÉTODOS PARA OPTIMIZAR UNA FUNCIÓN DE RESISTIVIDAD APARENTE


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.




Wenner

A

V

A M N B

a a a

Raπρ 2=© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina




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=



Ia

Ia

22

11

4

4

∆=

∆=

πρ

πρ

De Lee




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=




Schlumberger Modificado

−=

4

22 aL

aRπρ




Trielectródico

Raπρ 4=



MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE PUESTA

A TIERRA



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



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




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





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 %





0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0

0 30 60 90 120 150 180 210© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina




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 )




De la Pendiente

0,2c

0,4c

0,6c

N BA MSPT amedir




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 =


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]


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



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



RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

Consideraciones durante la medición

De los dos puntos

No se debe desconectar el sistema bajo prueba

Caída de Potencial





Mediciones en sitios de alta resistividad o resistencia de contacto





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



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



EQUIPOS PARA MEDICIÓNElectrodos



EQUIPOS PARA MEDICIÓNMedición de resistencia de puesta a tierra con

pinzas



EQUIPOS PARA MEDICIÓNMedición de resistencia de puesta a tierra por el

método “selectivo”



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

a d a

( )d

daRa +=πρ

Schlumbeger Palmer A.L. Kinyon© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina


53150004-5-resistividad-y-resistencia.pdf

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