cap_9a medición de resistividad de terreno

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.


ASPECTOS NORMATIVOS


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


DEFINICIÓN DE RESISTIVIDAD



A

LR

I

VR

mm

m

2

L

A

I

V

Dimensiones :Resistencia



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 :


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:


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



Contenido de Humedad


Efecto de la Temperatura



Salinidad Compactación


¿Porqué se requiere una medición

de resistividad de terreno?


2h

3

2

1

3h

1h

1nh

nhn

n

1



MÉTODOS DE MEDICIÓN



ASPECTOS TEÓRICOS

Electrodo Puntual de Corriente en un Medio Homogéneo


ASPECTOS TEÓRICOS

x

Ix

2)(

Potencial Originado por la Fuente de Corriente


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


MÉTODOS DE MEDICIÓN

Método de Schlumberger.

Método de Wenner.

Otros.


MÉTODO DE MEDICIÓN WENNER

)(2 maRa 1

11112

ANMBNBAMI

Va

Método General Método Wenner


)(2 maRa

MÉTODO DE MEDICIÓN WENNER


MÉTODO DE MEDICIÓN SCHLUMBERGER

)(4

12

ma

LaRa

111112

ANMBNBAMI

Va

Método General Método Schlumberger


MÉTODO DE MEDICIÓN SCHLUMBERGER

)(4

12

ma

LaRa


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

´ ´ ´


CURVAS DE RESISTIVIDAD APARENTE (EJEMPLO 1)


EQUIPAMIENTO PARA MEDICIÓN



EQUIPAMIENTO DE MEDICIÓN


CONSIDERACIONES PRÁCTICAS

PARA MEDICIÓN DE

RESISTIVIDAD DE TERRENO


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.


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


CURVAS PATRÓN DE ORELLANA Y MOONEY


CURVAS PATRÓN DE DOS ESTRATOS

2

1

1h

2h

Resistividad Primer Estrato

Resistividad Segundo Estrato

Altura Primer Estrato

2

1

1h


Curvas Tipo H

321

Subtipos

213

231

CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO H)


Curvas Tipo K

321

Subtipos

132

312

CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO K)


Curvas Tipo A

321

CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO A)


CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO Q)

Curvas Tipo Q

321


CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO HK)

Curvas Tipo HK

4321

5 Subtipos


CURVAS PATRÓN DE TRES ESTRATOS (TIPO KH)

Curvas Tipo KH

4321

5 Subtipos


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


INTERPRETACIÓN DE MEDICIONES



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



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.


GRÁFICO DE TERRENO

1

10

100

1000

0,1 1 10 100

Valor de L (m)

Re

sis

tiv

ida

d (

Oh

ms

-m)


Se ha seleccionado la Lámina K-10 / Curva 1


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



)(8,01 me

)(1001 m

)(5005 12 m

)(6565,0 13 m

)(8,01 12 mee




)(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

cap_9a medición de resistividad de terreno

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