cap_9a medición de resistividad de terreno
Post on 08-Dec-2015
33 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005Octubre 2010
CAPÍTULO IX
MEDICIÓN E INTERPRETACIÓN
DE RESISTIVIDAD DE TERRENO
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
CURSO EIE 475-01
DISEÑO DE SISTEMAS ELÉCTRICOS
INDUSTRIALES
Profesor : Carlos Rojas Agüero
GRÁFICO DE TERRENO
1
10
100
1000
0,1 1 10 100
Valor de L (m)
Re
sis
tiv
ida
d (
Oh
ms
-m)
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
TEMARIO
Aspectos Normativos.
Definición de Resistividad.
Tipos y Modelación de Terrenos.
Métodos de Medición de Resistividad.
Equipamiento para Medición de Resistividad.
Consideraciones Prácticas de Medición.
Curvas Patrón de Orellana y Mooney.
Interpretación de Mediciones de Resistividad.
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
ASPECTOS NORMATIVOS
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
ASPECTOS NORMATIVOS
NEC Articulo 250
IEEE 80 Guide for Safety in AC Substation Grounding
IEEE 81 Guide for Measuring Ground Resistance an Potential Gradients in the Earth
IEEE 142 Recommended Practices for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems
IEEE 1100 Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment
IEEE 141 Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants
IC 8767 Bureau of Mines Guide for Construction of Driven Rod Ground Beds
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
DEFINICIÓN DE RESISTIVIDAD
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
DEFINICIÓN DE RESISTIVIDAD
A
LR
I
VR
mm
m
2
L
A
I
V
Dimensiones :Resistencia
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
DEFINICIÓN DE RESISTIVIDAD
La resistividad o resistencia específica
de un material, se define como la
resistencia en corriente continua entre
las caras paralelas opuestas de una
porción de este, de longitud unitaria y
sección unitaria uniforme.
mm
m
2
Dimensiones :
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
TIPOS Y MODELACIÓN DE TERRENOS
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
TIPOS Y MODELACIÓN DE TERRENOS
Tipo de terreno
Granulometría
Estratigrafía
Contenido de humedad
Temperatura
Salinidad
Variaciones estacionales
Compactación
Elementos que influyen en la resistividad del terreno:
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
Tipos de Terreno Resistividad (Ω-m)
Barros, terrenos vegetales 5 - 50
Arcillas 8 - 50
Mezclas de arenas y arcillas 40 - 250
Mezclas de arenas y gravas 60 - 100
Rocas areniscas 10 - 500
Rocas cristalinas 200 - 10.000
TIPOS Y MODELACIÓN DE TERRENOS
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
Contenido de Humedad
TIPOS Y MODELACIÓN DE TERRENOS
Efecto de la Temperatura
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
TIPOS Y MODELACIÓN DE TERRENOS
Salinidad Compactación
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
¿Porqué se requiere una medición
de resistividad de terreno?
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
TIPOS Y MODELACIÓN DE TERRENOS
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
2h
3
2
1
3h
1h
1nh
nhn
n
1
TIPOS Y MODELACIÓN DE TERRENOS
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
MÉTODOS DE MEDICIÓN
DE RESISTIVIDAD DE TERRENO
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
ASPECTOS TEÓRICOS
Electrodo Puntual de Corriente en un Medio Homogéneo
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
ASPECTOS TEÓRICOS
x
Ix
2)(
Potencial Originado por la Fuente de Corriente
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
MÉTODO DE MEDICIÓN GENERAL
MBAM
IBA MMM
11
2)()(
NBAN
IBA NNN
11
2)()(
NMV
ANMBNBAM
IV
1111
2
1
11112
ANMBNBAMI
Va
( ) ( )2 2
( ) ( )2 2
M M
N N
I IA B
AM MB
I IA B
AN NB
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
MÉTODOS DE MEDICIÓN
Método de Schlumberger.
Método de Wenner.
Otros.
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
MÉTODO DE MEDICIÓN WENNER
)(2 maRa 1
11112
ANMBNBAMI
Va
Método General Método Wenner
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
)(2 maRa
MÉTODO DE MEDICIÓN WENNER
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
MÉTODO DE MEDICIÓN SCHLUMBERGER
)(4
12
ma
LaRa
111112
ANMBNBAMI
Va
Método General Método Schlumberger
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
MÉTODO DE MEDICIÓN SCHLUMBERGER
)(4
12
ma
LaRa
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
TABULACIÓN DE DATOS DE MEDICIÓN
Fecha : Obra : Hoja 1 de 1
hr. Comienzo : Lugar :
hr. Término : Cliente : Medida Nº 1
Rocoso Maicillo Humedo
Lecho rio Arena Arcilla
Suelo Tierra Veg. _ _ _ _ _ _ _
Operador (es) Seco Compacto _ _ _ _ _ _ _
Normal Neblina Llovizna
Lluvia Nublado _ _ _ _ _ _ _
La última lluvia ocurrrió hace
Horas Días Meses
0,5 m 3,0 m
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Instrumento
Método de Schlumberger
a L
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
0,0
0,0
ResultadosLectura Inst
0,0
0,0
0,0
0,0
m
1
1,5
2
3
4
5
6
8
10
16
20
25
30
40
50
60
80
100
160
N (Ω)
ρa (Ω-m)
CURVA ORELLANA
Y MOONEY
ρ1 =
ρ2 =
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
e3 =
e4 =
PROTOCOLO DE MEDIDAS DE RESISTIVIDAD
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
ρ3 =
ρ4 =
e1 =
e2 =
2
1
4a
La N
a
´ ´ ´
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS DE RESISTIVIDAD APARENTE (EJEMPLO 1)
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS DE RESISTIVIDAD APARENTE (EJEMPLO 2)
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS DE RESISTIVIDAD APARENTE (EJEMPLO 3)
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS DE RESISTIVIDAD APARENTE (EJEMPLO 4)
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
EQUIPAMIENTO PARA MEDICIÓN
DE RESISTIVIDAD DE TERRENO
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
EQUIPAMIENTO DE MEDICIÓN
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
EQUIPAMIENTO DE MEDICIÓN
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CONSIDERACIONES PRÁCTICAS
PARA MEDICIÓN DE
RESISTIVIDAD DE TERRENO
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
RECOMENDACIONES PARA LA MEDICIÓN
Valor de “a” y “L” en metros
800600500400300250200160120100
80605040302520161210
8,06,05,04,03,02,52,01,61,21,0
0,80,60,5
Valor de “a” y “L” en metros
800600500400300250200160120100
80605040302520161210
8,06,05,04,03,02,52,01,61,21,0
0,80,60,5
Formulario para la medición.
Elección de línea o eje de medición.
Elección de un centro de medición.
Determinar los puntos de medición.
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
Los electrodos se deben enterrar poco profundos en las
primeras mediciones, para separaciones mayores se deben
enterrar entre 0,3 m y 0,5 m.
En terrenos secos, verter agua en el contorno de los electrodos.
Usar huinchas de materiales plásticos o de tela.
Nunca usar huinchas metálicas.
¿Cuál es la separación máxima de “a” o “L”.
RECOMENDACIONES PARA LA MEDICIÓN
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS PATRÓN DE ORELLANA Y MOONEY
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS PATRÓN DE DOS ESTRATOS
2
1
1h
2h
Resistividad Primer Estrato
Resistividad Segundo Estrato
Altura Primer Estrato
2
1
1h
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
Curvas Tipo H
321
Subtipos
213
231
CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO H)
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
Curvas Tipo K
321
Subtipos
132
312
CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO K)
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
Curvas Tipo A
321
CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO A)
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO Q)
Curvas Tipo Q
321
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO HK)
Curvas Tipo HK
4321
5 Subtipos
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO KH)
Curvas Tipo KH
4321
5 Subtipos
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
CURVAS PATRÓN DE CUATRO ESTRATOS
1 SubtipoCurvas Tipo QQ
3 SubtiposCurvas Tipo QH
3 SubtiposCurvas Tipo AK
1 SubtipoCurvas Tipo AA
3 SubtiposCurvas Tipo KQ
3 SubtiposCurvas Tipo HA
1 SubtipoCurvas Tipo QQ
3 SubtiposCurvas Tipo QH
3 SubtiposCurvas Tipo AK
1 SubtipoCurvas Tipo AA
3 SubtiposCurvas Tipo KQ
3 SubtiposCurvas Tipo HA 4321
4321
4321
4321
4321
4321
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
INTERPRETACIÓN DE MEDICIONES
DE RESISTIVIDAD DE TERRENO
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
GRÁFICO DE TERRENO
1
10
100
1000
0,1 1 10 100
Valor de L (m)
Re
sis
tiv
ida
d (
Oh
ms
-m)
INTERPRETACIÓN DE DATOS DE RESISTIVIDAD
a
(m)
L
(m)
R
(Ohms)
RHO
(Ohms x m)
0,5 0,5 93,37365 110
0,5 1,0 18,67473 110
0,5 2,0 4,64847 115
0,5 3,0 2,08354 117
0,5 4,0 1,13846 114
0,5 5,0 0,71482 112
0,5 6,0 0,47831 108
0,5 8,0 0,26387 106
0,5 10,0 0,16085 101
0,5 12,0 0,08846 80
0,5 18,0 0,02948 60
0,5 20,0 0,01990 50
0,5 25,0 0,01070 42
0,5 30,0 0,00725 41
0,5 40,0 0,00398 40
0,5 50,0 0,00242 38
MEDICIONES USANDO EL MÉTODO DE SCHLUMBERGER
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
INTERPRETACIÓN DE DATOS DE RESISTIVIDAD
GRÁFICO DE TERRENO
1
10
100
1000
0,1 1 10 100
Valor de L (m)
Re
sis
tiv
ida
d (
Oh
ms
-m)
Del conjunto de curvas de
Orellana y Mooney, se
selecciona la Lámina K-10, en
la que se encuentra una curva
parecida a la obtenida en
terreno.
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
GRÁFICO DE TERRENO
1
10
100
1000
0,1 1 10 100
Valor de L (m)
Re
sis
tiv
ida
d (
Oh
ms
-m)
INTERPRETACIÓN DE DATOS DE RESISTIVIDAD
Se ha seleccionado la Lámina K-10 / Curva 1
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
GRÁFICO DE TERRENO
1
10
100
1000
0,1 1 10 100
Valor de L (m)
Re
sis
tiv
ida
d (
Oh
ms
-m)
)(1001 m
)(8,01 me
INTERPRETACIÓN DE DATOS DE RESISTIVIDAD
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
)(8,01 me
)(1001 m
)(5005 12 m
)(6565,0 13 m
)(8,01 12 mee
INTERPRETACIÓN DE DATOS DE RESISTIVIDAD
Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 475-01 Diseño de Sistemas Eléctricos Industriales Carlos Rojas Agüero Octubre 2010
INTERPRETACIÓN DE DATOS DE RESISTIVIDAD
)(65
)(500
)(100
3
2
1
m
m
m
)(8,01 me
3e
)(8,02 me
GRÁFICO DE TERRENO
1
10
100
1000
0,1 1 10 100
Valor de L (m)
Re
sis
tiv
ida
d (
Oh
ms
-m)
MEDICIONES
MODELO
top related