Sistemas De Puesta A Tierra

MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO.

La resistividad del terreno se mide fundamentalmente para encontrar la profundidad y grueso de la roca en estudios geofísicos, así como para encontrar los puntos óptimos para localizar la red de tierras de una subestación, sistema electrónico, planta generadora o transmisora de radiofrecuencia. Asimismo puede ser empleada para indicar el grado de corrosión de tuberías subterráneas.

En general, los lugares con resistividad baja tienden a incrementar la corrosión.

En este punto es necesario aclarar que la medición de la resistividad del terreno, no es requisito para hacer una malla de puesta a tierra. Aunque para diseñar un sistema de tierras de gran tamaño, es aconsejable encontrar el área de más baja resistividad para lograr la instalación más económica.

El perfil de la resistividad del suelo determinará el valor de la resistencia a tierra y la profundidad de nuestro sistema de puesta a tierra.

Para medir la resistividad del suelo se requiere de un terrómetro (llamado en otros países: telurómetro) o Megger de tierras de cuatro terminales.

Los aparatos de mayor uso, de acuerdo a su principio de operación, pueden ser de 2 tipos: del tipo de compensación de equilibrio en cero y el de lectura directa.

Los terrómetros deben inyectar una corriente de frecuencia que no sea de 60 Hz para evitar se midan voltajes y corrientes que no se deban al aparato sino a ruidos eléctricos.Por ejemplo, si estamos cerca de una subestación o de una línea en servicio, y vamos a realizar mediciones de resistividad y resistencia de tierra, con un aparato de 60 Hz, dichos sistemas van a inducir corrientes por el suelo debido a los campos electromagnéticos de 60 Hz y darán una lectura errónea.

De igual manera sucede cuando los electrodos de prueba están mal conectados o tienen falsos contactos, darán señales falsas de corriente y voltaje. Si hay corrientes distintas a las que envió el aparato, éste leerá otras señales de voltaje y corriente que no son las adecuadas.

También estos aparatos de repente tienen oscilaciones en sus lecturas y no es posible leerlas.

Un aparato inteligente, lleva conductores blindados, coaxiales, tiene sistemas de filtraje, de análisis y mide lo que halla, pero esa información la analiza, la filtra y luego la deduce. Por ejemplo, para hacer una medición manda una señal de 100 Hz y mide; luego manda otra señal de 150 Hz y vuelve a medir y puede seguir enviando otras altas frecuencias hasta que los valores van siendo similares, forma una estadística y obtiene un promedio.

Los terrómetros son analógicos o digitales y deben contener 4 carretes de cable calibre 14 AWG normalmente. Para enrrollamiento rápido se recomienda construir un sistema devanador que permita reducir el tiempo de la medición. También traen 4 electrodos de material con la dureza suficiente para ser hincados en la tierra con marro. Son de una longitud aproximada de 60 cm y un diámetro de 16 mm. Además de lo anterior se hace necesario contar con una cinta no metálica de 50 m aproximadamente.

Los terrómetros tienen cuatro terminales 2 de corriente (C1, C2) y 2 de potencial (P1, P2) y están numerados en el aparato C1 P1 P2 C2. Los terrómetros deben estar certificados y probados en el campo con una resistencia antes de realizar las mediciones.

Como la medición obtenida por un terrómetro es puntual, se deben hacer mediciones en un sentido, en otro a 90 grados del primero, y, en el sentido de las diagonales. En la medición de resistividad de un terreno, es común encontrar valores muy dispares, causados por la geología del terreno, por lo que es una práctica común de una tabla con lecturas, el eliminar los valores que estén 50% arriba o abajo del promedio aritmético de todos los valores capturados.

DATOS DE RESISTIVIDAD DE SUELOS TÍPICOS

MATERIAL

Permafrost

Asfalto Seco

Asfalto Mojado

Concreto Seco

Concreto Mojado

Compuesto GAP seco

Compuesto GAP con 30% de agua en masa RESISTIVIDAD (ohm-metro)

3500 - 4000

2*10 e6 - 30*10e6

10000 - 6 * 10 e6

1200-28000

21-100

0.032

0.015

DATOS DE RESISTIVIDAD DEL SUELO DE LA CIUDAD DE LEÓN, GTO. (@ 3 metros de profundidad)

CERRO DE LAS HILAMAS (Rocoso)

CERRO GORDO (Rocoso)

COLONIA PARQUE MANZANARES (Arenoso)

ESTACIÓN DEL FERROCARRIL (Arcillas)

TECNOLÓGICO DE LEÓN (Arcillas)

PARQUE HIDALGO (Antiguo ojo de agua) 220 ohm-m

80 ohm-m

14 ohm-m

8 ohm-m

7 ohm-m

3 ohm-m

DATOS DE RESISTIVIDAD DEL SUELO DE OTROS LUGARES

IRAPUATO, GTO. (LAPEM) a 1.6 m de profundidad. 11-27 ohm-m

EJEMPLOS DE PERFILES DE RESISTIVIDAD

INFLUENCIA DE LA HUMEDAD

La resistividad del suelo sufre alteraciones con la humedad. Esta variación ocurre en

virtud de la activación de cargas eléctricas predominantemente iónicas por acción

de la humedad, un porcentaje mayor de humedad hace que las sales presentes en

el suelo o adicionadas a propósito se disuelvan formando un medio electrolítico

favorable al paso de la corriente iónica. Así mismo un suelo específico con

concentración diferente de humedad presenta una gran variación de su resistividad,

siendo por lo tanto muy susceptible de los cambios estacionales.

COMPACTACIÓN

La compactación de un suelo a condiciones naturales, es la atracción que ejerce la

gravedad con toda materia existente, habiéndose logrado una agregación de

materiales a través del tiempo en forma intima entre ellos, quedando por lo tanto

pocos espacios sin ocupar.

Cuando se hacen trabajos de excavación todo este entramado natural se rompe y al

volver a llenarse las excavaciones en forma manual nos queda material

aparentemente sobrante; lo ideal seria que con el cuidado necesario se logre

regresar todo el material a su estado anterior para lograr así una compactación

deseable que permita el firme contacto de los electrodos con el suelo y sales

agregadas que permita una circulación de corrientes de falla en forma fluida.

EFECTOS DE LA HUMEDAD, TEMPERATURA Y LA SAL EN LA RESISTIVIDAD

La mayoría de los suelos naturalmente contienen cantidades variables de electrolitos que conducen la electricidad. Como un resultado, la adición de humedad mejorará sus propiedades conductivas; cuanto mayor humedad contenga en el suelo, la resistividad será

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