UNPRG - FIME

Medida de la resistencia de puesta a tierra

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO

Facultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica

Laboratorio de Electricidad

CURSO: Laboratorio de medidas elctricasING. MECANICA Y ELECTRICA

CATEDRATICO: Ing.CIP. Hctor Oliden Nez.

PRACTICA DE LABORATORIO N2: MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

ALUMNO: Oscar Manuel Chvez Delgado Erik Roberth Inoan Vidaurre

FECHA DE PRESENTACIN: 02/10/2014

Lambayeque, septiembre del 2014

UNIVERSIDAD NACIONALPEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICALABORATORIO DE ELECTRICIDAD

CURSO

LABORATORIO DE MEDIDAS ELCTRICAS

CATEDRATICO

ING. CIP. HECTOR OLIDEN NUEZ

PRACTICA DE LABORATORIO N 05

MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

Datos PersonalesCdigo

Chvez Delgado Oscar Manuel110469D

Inoan Vidaurre Erik Roberth110480H

FECHA

02/10/2014

LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

I. INTRODUCCIN: Con el paso de los aos, la seguridad se ha convertido en uno de los temas ms importantes que se tienen en cuenta al instalar o recomendar la instalacin de un sistema elctrico, ya se simple como son las instalaciones domiciliarias hasta las ms complejas tales como las instalaciones industriales. El tema de seguridad va enfocado tanto al bienestar del sistema como al bienestar de las personas u animales que pudieran estar en contacto peligroso con masas y conductores energizados. Dentro de estos sistemas de proteccin, estn los interruptores TERMOMAGNETICOS que protegen al sistema de posibles sobrecargas, los interruptores DIFERENCIALES, que protegen a las personas u animales de posibles contactos directos, y las INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA (IPT), tema que ser abordado en este laboratorio, las IPT protegen a las personas u animales de posibles contactos indirectos, tambin protegen al sistema de descargas atmosfricas e interferencias. Por tales motivos, se debe de tener mucha dedicacin en la instalacin y mantenimiento de una PUESTA A TIERRA.

II. OBJETIVO:

Medida de la resistencia de puesta a tierra Desarrollo de mtodos de reduccin de la resistencia de puesta a tierra

III. FUNDAMENTO TERICO:

Puesta a tierra: Podemos definir la puesta o conexin a tierra como la conexin elctrica directa de todas las partes metlicas de una instalacin, sin fusibles ni otros sistemas de proteccin, de seccin adecuada y uno o varios electrodos enterrados en el suelo, con objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficies prximas al terreno, no existan diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de defecto o la de descarga de origen atmosfrico. La finalidad principal de una puesta a tierra es limitar la tensin que con res- pecto a tierra, puedan presentar, en un momento dado, las masas metlicas, asegurar la actuacin de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avera en los materiales elctricos utilizados. El sistema de proteccin est basado, principalmente, en no permitir la existencia de tensiones entre diferentes masas metlicas o entre stas y el suelo, superiores a 24 V en viviendas y locales hmedos, o 50 V en locales secos. Estos valores son los mximos que puede soportar el cuerpo humano sin peligro de lesiones graves. Para conseguir estos valores de tensin, se equipan las instalaciones con una lnea paralela a los conductores de enlace del edificio que sea capaz de enviar a tierra cualquier corriente de fuga, derivacin, etc., as como las descargas de origen atmosfricos (rayos). Para temer una resistencia de calidad, sea cuyos valores estn dentro de 3 a 5 ohmios de resistencia mxima, se debe de tener en cuenta la naturaleza del terreno, el tipo de electrodo, las soluciones electrolticas t otros componentes como el calibre de conductor desde la puesta a tierra hasta el tablero de distribucin elctrica.

Finalidad de una puesta a tierra: En una puesta a tierra la conexin entre el electrodo desnudo en contacto directo con el suelo, permiten la conduccin y dispersin de las corrientes elctricas, para brindar seguridad elctrica y asegurar el correcto funcionamiento de los aparatos conectados al circuito elctrico, en la instalacin de una puesta a tierra se persiguen dos finalidades importantes: Evacuar y dispersar las corrientes elctricas con mnima resistencia. Proveer a las masas elctricas el potencial de referencia cero, debido a que la tierra se comporta como un conductor infinito de carga, que hace que su potencial elctrico sea cero (V=0)

Principio de cada de tensin: Si en el punto A se le inyecta una corriente I y se le hace circular en el suelo cerrando el lazo por el punto B a travs del circuito externo se puede determinar. el potencial en un punto P del suelo, inducidos desde A y B. El potencial total en un punto P cualquiera que pertenece a una superficie equipotencial que intercepta la superficie del suelo en P1Los potenciales en un punto P del suelo inducido desde A y B sern: El potencial total Vp en dicho punto P estar dado por la ecuacin y para dos puntos cualesquiera del suelo, tales como P1 con distancias (r1, r2) y P2 con distancias (R1, R2) la diferencia de potencial entre ambos ser V:

Conociendo los parmetros del potencial V y de la intensidad de corriente I o la resistencia R=V/I, que se mide con un TELURMETRO, se halla la resistividad del suelo y la resistencia de dispersin:

Composicin de una puesta a tierra: una puesta a tierra est compuesta por los siguientes elementos:

El terreno: El terreno es el encargado de disipar las corrientes de fuga o de defecto y las de origen atmosfrico. Toma de tierra: Se entiende por toma de tierra la parte de la instalacin encargada de canalizar, absorber y disipar las corrientes de defecto o de origen atmosfrico que son conducidas a travs de las lneas principales de tierra. conductores de tierra Se conoce como lnea de enlace o conductores de tierra a los que conectan al conjunto de electrodos o anillo con el borne principal o punto de puesta a tierra. Los bornes de puesta: Los bornes de puesta a tierra forman el punto de unin entre la toma de tierra y el circuito de puesta a tierra de un edificio Los conductores de proteccin: son los que unen las masas de una instalacin y los elementos metlicos que puedan existir, como caeras, calderas, etc. y cualquier otra masa importante del edificio, con las lneas de tierra.En una instalacin de tierras, se denominan conductores equipotenciales aquellos que conectan elctricamente todas las masas metlicas de la estructura de un edificio o de un recinto, con el fin de evitar diferencias de potencial entre ellas. El conjunto forma una red equipotencial unida a la red de tierra del edificio.

Materiales de una puesta a tierra: Para realizar la medida de la resistencia de una instalacin de puesta a tierra, se debe de tener materiales adecuados para optimizar y tener unos resultados acordes a la realidad, para esto se debe de contar con los siguientes componentes:

Electrodos: Deben de ser fabricados con acero estructural de bajo carbn o acero inoxidable con un dimetro desde 0.475 a 0.635cm y longitudes desde 30 a 60cm. La varilla debe tener tratamiento trmico para que tenga suficiente rigidez y ser hincada sin dificultad en terrenos secos o gravilla, los electrodos tambin deben de tener un mango, palanca u accesorio para ser hincados y un conector terminal para conectar el cable. El electrodo varilla debe de ser liso, ya que los electrodos roscados dejan atrapado aire entre la varilla y el suelo, aumentando por ende la resistencia de contacto.

Conectores: El calibre del cable va desde 18 a 22 AWG de cobre, conductor cable B normal segn ASTM B8. El aislamiento del cable debe de ser para uso pesado, no se debe desgastar contra el roce o abrasin que sufre el cable contra el piso.

Herramienta para el hincado: en suelos normales es recomendado un martillo de 2 a 4 Kg para hincar el electrodo tipo varilla en el suelo.

Calibracin de la medida: Para una buena medida de la resistencia de puesta a tierra se debe de contar con un instrumento que este calibrado, y que se encuentre en buenas condiciones, la calibracin es como mnimo cada ao o cada 100 medidas (cualquiera que suceda primero). El dispositivo debe de ser bien seleccionado cuando se adquiere para tener medidas de alta calidad, tambin los electrodos auxiliares, cables y conectores se deben verificar su aptitud en ensayos de laboratorio.

Diseo de una puesta a tierra: Antes de disear una puesta a tierra se debe de tener en cuenta varios factores, uno de ellos es la resistividad del suelo, se debe de hacer una diferencia entre resistividad y resistencia, la resistividad elctrica () del suelo es la dificultad que encuentra la corriente a su paso por l, mientras que la resistencia depende de la resistividad y de la geometra del terreno, la resistividad y por ende la resistencia se pueden hallar mediante ANALISIS DE SUELOS, pero tambin en forma matemtica, mediante las ecuaciones que se presentan a continuacin.

Tambin existen tablas que nos ayudan a determinar la resistividad de un tipo de suelo, y se debe notar que esta vara segn el grado de humedad, de temperatura y del contenido de sales.

Otro factor que influye ms directamente sobre la resistividad, es el carcter geolgico del terreno, en la siguiente tabla se indica el valor de la resistividad segn el tipo de suelo.

La mayora de terrenos no son homogneos y estn formados por diferentes capas, normalmente horizontales y paralelos a la superficie del suelo. Debido a la estratificacin del terreno, se obtiene solamente resistividades aparentes.

Medida de la resistividad del suelo: Al finalizar la instalacin del sistema de puesta a tierra, se debe de verificar el correcto funcionamiento de esta, para esto se debe de medir la resistencia de dispersin de corrientes, y segn las normas establecidas tomar las decisiones que se crean convenientes. Aunque se recuerda que a pesar de que la instalacin arroje valores dentro de la normativa, pueden existir errores y eso no garantiza la seguridad del personal al 100%. Existen distintos modos de determinar la resistividad elctrica del suelo, los ms importantes son:

Mtodo de Frank Wenner: este mtodo, se basa en la aplicacin del principio de cada de tensin que anteriormente detallbamos, aqu se toman cuatro electrodos (A, P1, P2, B), ubicados sobre una lnea recta, separados a igual distancia a entre ellos.

Siendo su resistividad

Metido de Schumberger: en este mtodo los cuatro electrodos se ubican sobre una lnea recta y la distancia de los electrodos detectores de potencia P1 y P2 que permanecen fijos, es mucho menor que los electrodos inyectores de corriente A y B, que son los que se trasladan.

La frmula quedara as:

Seleccin e instalacin del electrodo: Mtodos para la reduccin de la resistencia elctrica:

IV. EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES:

V. PROCEDIMIENTO: Los pasos para que se han seguido en la realizacin de este laboratorio son los siguientes.

VI. DATOS EXPERIMENTALES:

VII. OBSERVACIONES: VIII. RECOMENDACIONES:IX. LINKOGRAFA:X. BIBLIOGRAFA:

Laboratorio de medidas elctricas8