APUNTE TIERRA 1

5/10/2018 APUNTE TIERRA 1 - slidepdf.com

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SISTEMAS DE

PUESTAS A TIERRA

I

DOCENTE : JORGE ARAYA DIAZ

ENERO : 2003

Información Fundamentada en el curso d

Sistemas de Puestas a Tierra dictado e

Inacap por Ricardo Martino - Rigobert

Urrutia y el aporte del Docente Claud

Gonzalez.



Estudio Geoeléctrico de

los Suelos

Generalidades

Un sistema de puesta a tierra, corresponde a la relación entre una Masa de Suelo y

Conjunto de Electrodos, a dicho sistema se le evalúa a través del valor de la resistencia

la Puesta a Tierra.

Debido a lo anterior, dentro del diseño de una puesta a tierra, es de suma importancia po

conocer la forma en como el suelo participa en el fenómeno de conducción de la corrie

eléctrica.

El grado de oposición que presenta un terreno a la circulación de una corriente eléctrica, e

dado por su resistividad, la cual podemos definir como:

“la resistencia que presenta al paso de la corriente un cubo de terreno de un metro de ar

Se representa con el símbolo “ ρ ” (rho), y se mide en ( Ω -m)”.



1.0 Factores que Determinan la Resistividad de los Suelos

Entre los múltiples factores que determinan la resistividad de los terrenos, se pueden desta

los siguientes:

- Naturaleza del terreno

- Contenido de humedad del terreno

- Temperatura del terreno

- Concentración de sales

- Compactación del terreno

- Anexo : Geología básica

1.1 Naturaleza del Terreno

Los terrenos son buenos, regulares o malos conductores en función de su naturaleza

conocimiento de esta, es el primer paso para la implantación de una adecuada puesta a tierra

No existe una clasificación perfectamente definida de terrenos, por lo que hay que limitars

señalarlos en forma general.



En todo caso, un sistema de puesta a tierra que es completamente adecuado para un tipo

suelo, puede no ser adecuado para otro tipo de terreno.

1.2 Contenido de Humedad del Terreno

El agua que contiene el terreno, su estado higrométrico, influye en forma apreciable sobr

resistividad. Siempre que se añada agua a un terreno, disminuye su resistividad respecto

que tendría en seco.

Se dice que un terreno está “saturado de agua” cuando todos sus intersticios están llenos

agua. Una vez pasada la causa de la saturación, el agua contenida en los espacios entre

diferentes agregados, debido a la gravedad, se dirigirá hacia abajo quedando estos ín

espacios ocupados por aire en el interior de los agregados, al ser superior la fuerza d

capilaridad que la gravedad. El agua contenida en ellos no se mueve y, en estas circunstanc

se dice que el terreno está “saturado de humedad” .

Por efecto de la evaporación natural de la superficie del terreno, se produce

empobrecimiento del agua contenida en los agregados, fenómeno que se propaga lentame



desde la superficie hacia los estratos más profundos. Este fenómeno tiene más importa

cuanto más seco sea el clima del lugar y cuanto más superficial es la ubicación de la puest

tierra.

El agua disocia las sales en iones y cationes que se encargan de transportar los electrones

el terreno. Para comprender este fenómeno sólo tenemos que recordar el comportamie

eléctrico del agua. El agua destilada es aislante y aunque introduzcamos unos electrodos e

interior de un recipiente conectados a una batería, no circulará energía eléctrica a través

ella. Si al agua le añadimos compuestos salinos, por ejemplo, cloruro de sodio o sal com

comenzará a circular electricidad y a medida que añadamos más sal, circulara más electricid

esto es debido a que los electrones se desplazan por el agua gracias a los iones disociados.

En los lugares de lluvias estacionales hay que tener muy presente estos fenómenos, debid

que en la época de lluvias el terreno presenta una resistividad muy baja, mientras que e

época seca, la resistividad es muy alta.



1.3 Temperatura del Terreno

Las características térmicas del terreno dependen de su composición, grado de compactaci

grado de humedad.

La tierra fundamentalmente puede encontrarse en tres condiciones características invariab

seca, húmeda y congelada.

Los casos más desfavorables son:

- totalmente seca

- totalmente congelada.

La tierra seca es un aislador excelente; al aire y al sol, las capas de arena seca de la superf

se acercan mucho a la condición de buen aislador. En general, el grosor de tales capas seca

es muy grande, alcanzan solo entre 10 y 20 centímetros.

La escarcha tiene una penetración más profunda, entre 50 y 100 centímetros o más segú

estrato, por lo cual, las tomas a tierra deben ser a mayor profundidad dado que el grado

humedad, tal como sabemos, es un factor esencial en la conductividad del suelo.



1.4 Concentración de Sales

Como es sabido, la cantidad de agua presente en el suelo es un factor determinante eresistividad del mismo; y la del agua, está determinada por la cantidad de sales disueltas

ella.

Al existir una mayor concentración de sal en el suelo, este mejora su conductividad. En fo

general entonces, se podría establecer que a mayor contenido de sal en el terreno, m

conductor éste es.



1.5 Compactación del Terreno

Una mayor compactación del suelo disminuye la distancia entre las partículas que lo conformlogrando así, una mejor conducción a través del líquido contenido en éste.

El suelo al estar compuesto de partículas más pequeñas (menor granulometría), son

compactos, densos y osmóticos, en la mayoría de los casos. Al retener la humedad por perio

largos de tiempo, los suelos por lo general, presentan una resistividad casi unifor

independiente de las temporadas de lluvia y sequía.

ANEXO :

. Geología básica.

Los estudios actuales sugieren que la edad absoluta de la tierra es de alrededor de 4.

millones de años. Estas investigaciones geofísicas muestran una división de la tierra en

zonas bien diferenciadas: corteza, manto y núcleo.



Es importante conocer las características de la corteza terrestre o Litosfera, puesto

todas las puestas a tierra se hacen en la parte más superficial de esta (también llam

Pedósfera). Por esto detallaremos a continuación algunas de las características

importantes de esta zona del planeta.La corteza tiene alrededor de 36 Km de espesor bajo los continentes y 12 bajo los océa

De los 16 primeros kilómetros más externos de la corteza terrestre, se observa que el 95%

su espesor total son rocas ígneas mientras que el 5% restante corresponde a ro

sedimentarias. Las rocas que constituyen la corteza terrestre se clasifican en tres gru

ígneas, metamórficas y sedimentarias.

Rocas ígneas: Llamadas también endógenas, magmáticas o eruptivas, se forman

enfriamiento y solidificación de una masa silícea, fluida y caliente llamado magma.

Rocas metamórficas: son ígneas o sedimentarias alteradas por condiciones de pre

y temperatura que causan la recristalización de ellas, formando minerales nuevos de estruct

diferente.

Rocas sedimentarias: se producen por alteración metereórica, química o biológica

las rocas preexistentes. Tienen mucha importancia porque el 75% de la superficie de la tie

se encuentra cubierta por sedimentos, que corresponden al 5% del volumen de la corteza h

los 16 Km de profundidad.

Este tipo de roca se caracteriza en general por la disposición paralela de las partículas qu

forman, en capas o lechos.

Esto hace que se puedan aproximar los cálculos de resistividad del terreno a un valor fijo p

cada zona a estudiar, en especial si nos decidimos por utilizar como puesta a tie

conductores colocados horizontalmente.

Factores que inciden en la resistividad del terreno.

El suelo en su estado normal es un mal conductor de electricidad y totalmente seco se compo

como un semiconductor o un aislante. El valor de la resistividad fluctúa para distintas rocas

limites muy amplios, dependiendo de la composición de las mismas, de la conductividad de su

partículas, de su estructura, de la presencia de agua, de las sales y de otros parámetros. Po



esto a continuación citare los factores que más inciden en la resistividad del suelo con una br

explicación:

Compactación y presión del suelo: Un suelo más compacto presenta una ma

continuidad física, lo que en principio facilita una mejor conductividad. Por lo anterior

recomendable esperar un cierto tiempo después de hecha la instalación para realiza

medición oficial de su resistencia.

Composición del terreno: Los rangos de resistividad, según la composición del terr

son muy amplios. Sucede, incluso, que para una misma clase de terreno, situada

distintas regiones, la resistividad puede ser sensiblemente diferente.

Concentración de sales: Siendo la resistividad de un suelo dependiente d

cantidad de agua retenida en este, y conociéndose el hecho de que la resistividad del a

esta gobernada por las sales disueltas en ésta (por conductividad eléctrica) es f

concluir que la resistividad del suelo estará muy influenciada por la cantidad y por el

de sales disueltas en esta agua.

Estratificación del suelo: La composición del suelo esta generalmente estratific

en varias capas. Este hecho a de tenerse en cuenta dependiendo del tipo de electrodo

se vaya a colocar.

Permeabilidad magnética µ ): Es la relación entre la inducción magnética

intensidad de campo magnético. En materiales paramagnéticos es un poco superior

unidad y para diamagnéticos es ligeramente inferior. Pero puede alcanzar valores eleva

(como el caso del ferrosilicio) según la intensidad del campo.

(

Permitividad (µ: La permitividad relativa es una medida de la polarización de

material sobre las fuerzas con que se atraen dos placas cargadas en forma opue

Según datos experimentales, la permitividad en las rocas, difícilmente pasa de 30.

Humedad: La resistividad aumenta conforme disminuya el contenido de agua

terreno, a veces es necesario tratar el terreno donde se va a colocar el electrodo



puesta a tierra para mejorar su capacidad de retener el agua, se suele util

recubrimiento de gravas para conseguir que esto suceda.

Temperatura: La resistividad aumenta al disminuir la temperatura, lentamente

encima de 0º C y más rápidamente cuando el terreno alcanza temperaturas por debajo

esos 0º C. Afectando principalmente a las capas más cercanas a la superficie.

- Tabla de resistividad dependiendo del terreno.

Una forma de comenzar a intuir que valores de resistividad va a tener un determinado suelo

necesidad de medirlo directamente es usar tablas que dan valores aproximados de e

resistividad en función de la clase de naturaleza que lo constituye.

Como se ha dicho, son valores medios que tienen un valor orientativo. La instrucción MIE R

13, en su apartado 4, indica la necesidad de realizar la investigación de las características

terreno, exceptuando a las instalaciones eléctricas de tercera categoría (tensión nominal ma

de 1 kV y menor o igual a 30 kV) y con intensidades de cortocircuito a tierra inferior ó igual

KA, para las que bastara un examen visual del terreno, estimándose la resistividad por medio

los valores de estas tablas.

2.0 Sondeo Eléctrico de Terrenos



Tal como hemos visto, la resistividad de los suelos depende de múltiples factores, razón po

cual, ésta debe medirse para determinar en una zona dada, el lugar más apropiado par

puesta a tierra, y determinar la configuración del sistema de tierra, más favorable par

emplazamiento elegido.

El método actualmente utilizado para medir la resistividad del terreno es el de los “cu

electrodos” en sus dos configuraciones: WENNER y SCHLUMBERGER.

En general, este método consiste en inyectar una corriente al terreno mediante un par

electrodos, y medir la diferencia de potencial que se produce en los otros dos.

Figura 1 / Disposición de medición del método de los cuatro electrodos

Entre los electrodos A y B se inyecta una corriente (I), y entre los electrodos C y D se mid

diferencia de potencial (V) que se produce.

A partir de los electrodos de corriente se definen las distancias r 1 , r2 , r3 y r4 a los electro

de potencial.



Si la profundidad de enterramiento de los electrodos es pequeña, comparada con la dista

entre electrodos, puede suponerse una distribución radial de la corriente. Para este caso

potencial producido a una “distancia X" en un medio homogéneo vale:

X2I

VX ×π××ρ

= (Ec.1)

Aplicando la expresión anterior al esquema de medición, se tiene que la corriente que entra

A al terreno, produce en C el potencial:

1C r2

I

)A(V ×π×

×ρ

= (Ec.2)

La corriente que sale del terreno por B, produce en C el potencial:

2C r2

I)B(V

×π××ρ

−= (Ec.3)

El potencial total de C vale:

−

π××ρ

=⇒+=21

CCCC r1

r1

2I

V)B(V)A(VV (Ec.4)

En forma similar, el potencial en D vale:

−

π××ρ

=⇒+=43

DDDD r1

r1

2I

V)B(V)A(VV (Ec.5)

La diferencia de potencial (V), medido por el voltímetro es:



−−

−

π××ρ

=⇒−=4321

DC r1

r1

r1

r1

2I

VVVV (Ec.6)

Finalmente despejando, se obtiene la ecuación fundamental para la medición de la resistiv

mediante el método de los cuatro electrodos:

−−

−

×π×=ρ

4321 r

1

r

1

r

1

r

1

1

I

V2 (Ec.7)

2.1 Configuración de Wenner

En esta configuración, los cuatro electrodos ubicados sobre una línea recta, están separad

una misma distancia “A” entre ellos.

Figura 2 / Disposición de electrodos de la configuración de Wenner



Según la figura anterior, y considerando la imagen que representa el método de los cua

electrodos, se tiene que:

A2rrArr

32

41

== ==

Reemplazando las igualdades anteriores en la ecuación fundamental para la medición d

resistividad, mediante el método de los cuatro electrodos, se resuelve que:

AIV2AW ××π×=ρ (Ec.8)

Si el valor V sobre I calculado o medido directamente con un instrumento se designa como

(tiene la dimensión de una resistencia pero carece de sentido físico real), se tiene finalme

que:

AR2AW ××π×=ρ (Ec.9)

Donde:ρAW : Resistividad aparente del terreno en un punto específico (Ω-m).R : Valor de la resistencia indicada por el instrumento de medición (Ω).A : Separación utilizada entre electrodos de medición (m).

2.2 Configuración de Schlumberger

En esta configuración, los dos electrodos de potencial se disponen simétricamente con respe

al centro de medición elegido, a una distancia de separación como mínimo 1 , 2 ó 3 metros.

electrodos de corriente se ubican también simétricamente con respecto al centro de medi

y a una distancia de él, variable. Durante la serie de medidas, los electrodos de pote

permanecen fijos, trasladándose sólo los de corriente.



Figura 3 / Disposición de electrodos de la configuración de Schlumberger

Según la figura anterior, y considerando la imagen que representa el método de los cua

electrodos, se tiene que:

)1n(arr

anrr

32

41

+×==

×==

Reemplazando las igualdades anteriores en la ecuación fundamental para la medición d

resistividad, mediante el método de los cuatro electrodos, se resuelve que:

)1n(anRSH +××××π=ρ (Ec.10)

a

a L

n

−=

2 (Ec.11)

Donde:ρSH : Resistividad aparente del terreno en un punto específico (Ω-m).R : Valor de la resistencia indicada por el instrumento de medición (Ω).n : Variable auxiliar de calculo.



L : Separación utilizada entre electrodos de corriente y el centro de la medición (ma : Separación utilizada entre electrodos de potencial (m).

2.3 Separación de los Electrodos de Medida

Para la separación “A” de los electrodos en la configuración de Wenner o la distancia “L” en

el centro de medición y los electrodos de corriente en la configuración de Schlumberger

utiliza normalmente la siguiente secuencia en metros:

0,6 – 0,8 – 1,0 – 1,6 – 2,0 – 2,5 – 3,0 – 4,0 – 5,0 – 6,0 – 8,0 – 10,0 – 16,0 – 20,0 – 25,0 – 3

40,0 – 50,0.

Cabe mencionar que la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC), en

resolución N° 727 de 1979, recomienda una serie de separaciones que son similares a

anteriormente señaladas, no obstante el uso de éstas o las recomendadas por SEC, queda

juicio del profesional que efectúe las mediciones de terreno.

Para SEC: 1,0 – 1,5 – 2,0 – 3,0 – 4,0 – 5,0 – 7,0 – 10,0 – 15,0 – 20,0 – 30,0 – 40,0 – 50,0

2.4 Recomendaciones Generales

En lo posible, realizar las mediciones directamente en el sitio donde se construirá la pues

tierra; preferentemente una vez que el terreno haya sido despejado y llevado a su condi

definitiva después de las faenas de movimiento de tierra.



Cuando no es posible realizar las mediciones en la zona donde se construirá la puesta a tie

debe dejarse un sector aproximadamente plano, representativo del terreno de inte

asegurándose que el sector en que se mide es similar.

Si por razones de coordinación entre proyecto y faenas, no es posible realizar las medicio

después de dejar el terreno en su condición definitiva, es conveniente obtener datos d

composición del terreno a eliminar o rellenar, para tenerlos presente en la configura

definitiva de la estratigrafía del terreno.

2.5 Procedimiento para la Realización del Sondeo de Terrenos

Para la realización del sondeo de terrenos o también llamado sondeo eléctrico vertical (SE

se deberá elegir un eje de medición sobre una línea recta, en una dirección tal, que no exis

obstáculos importantes (rocas, árboles, edificios, matorrales, etc.), y sobre este

establecer un centro de medición mediante un electrodo auxiliar o una estaca.

Las mediciones de resistividad aparente en lo posible deben efectuarse hasta valores de A

de 100 metros, contados desde el centro o eje de la medición a un extremo (ala); sin emba

los instrumentos disponibles en nuestro medio no permiten alas superiores a 50 metros con

precisión aceptable, y en muchos casos por razones de la dimensión del terreno a medir, no

posible alcanzar esta medida. No obstante, la tendencia de la resistividad aparente al aume

A o L, puede indicar la necesidad o no de continuar la medición para alas mayores a 20 metro

Los electrodos deben enterrarse a una profundidad de 0.1 m , al inicio de la medició

pudiéndose llevar hasta una profundidad de 0.3 m en los últimos tramos del sondeo.



En terrenos muy secos es recomendable “verter un poco de agua” en el contorno mismo de

electrodos, especialmente en los de corriente, es conveniente apisonar un poco la tie

alrededor de los electrodos.

Nota: Para la medición de las distancias entre electrodos, se recomienda utilizar huincha

conductoras.

Es conveniente efectuar algunas comprobaciones durante las mediciones para asegurarse

los valores obtenidos no son erróneos.

Si se tienen dudas sobre el estado del instrumento puede probarse éste, midiendo resisten

de prueba.

Durante las mediciones es conveniente comprobar los valores de resistividad a lo menos en

escalas diferentes de medición. Si los valores resultan muy diferentes, es posible un

contacto de uno o varios de los electrodos de terreno, o bien, las baterías están agotadas.

2.6 Información Obtenida de las Mediciones de Terreno

Los datos que entrega el instrumento que se utiliza para el sondeo de terrenos, son valores

resistencia en ohm del suelo, en función de la separación de electrodos.

Dependiendo de la configuración utilizada (Wenner o Schlumberger), los datos de separa

de electrodos y resistencia indicada por el instrumento, deben insertarse en las ecuaciones

permiten determinar una resistividad que no representa la definitiva del terreno, sino que

valor aparente (ecuaciones descritas en las secciones 2.1 y 2.2). Si la medida de terreno

efectúa en un medio homogéneo, entonces el valor de resistividad obtenido mediante

cálculos pertinentes, corresponderá al valor único de resistividad presente en el suelo. S



medio no es homogéneo, el valor de la resistividad tendrá un valor ficticio, que

corresponderá en general, a ninguna de las resistividades presentes, sino a una cie

combinación de ellas. A este valor ficticio de resistividad se le llama Resistividad Aparente .

La forma en que cambia la resistividad aparente, al variar la separación entre electrodos, d

pauta para interpretar y determinar la constitución del terreno investigado.

Los terrenos, en general, se componen de varios estratos horizontales o con cierta inclinac

compuestos de materiales de distinta constitución por lo que su resistividad varía notoriame

con la profundidad. Es importante entonces que el lugar de medición esté alejado de zonas

pendientes pronunciadas debido, a que esto podría inducir un alto grado de error e

interpretación de los datos obtenidos, lo que podría derivar en un mal diseño del sistema

puesta a tierra. De no existir otra alternativa de medición, es recomendable realiza

medición en una línea perpendicular a la dirección de la pendiente, alejándose lo más posible

ésta.

2.7 Interpretación de los Datos de Terreno

Los métodos de interpretación de las mediciones de un terreno se han basado y se ba

actualmente, en técnicas desarrolladas por los geofísicos, para el conocimiento de los suelo

través de la variación de su resistividad.

El proyectista de puestas a tierra utiliza dichas técnicas de interpretación para concluir

parámetros del terreno que requiere en el proyecto de la puesta a tierra a calcular.

En los inicios de la prospección geoeléctrica existía una gama variada de métodos empíricos

interpretación de las mediciones de resistividad aparente, escuela que perduró un largo tie

en países como USA, Canadá e Inglaterra.



Gracias a los aportes de Stefanesco, Maillet y Schlumberger (1932), se desarrollan

métodos científicos, los cuales desplazan rápidamente a los métodos empíricos en Eur

Recién a partir de la década del 60, se comienzan a utilizar en USA.

El método actualmente en uso tanto en nuestro medio como en el extranjero, es el “Método

las Curvas Patrones” . Esta forma de interpretación de las medidas de resistividad de

terreno, es la más exacta y recomendada. Consiste en realizar una comparación entre

gráfica confeccionada con los datos obtenidos de las mediciones de terreno, versus, un set

curvas patrones o standard construidas para diversas combinaciones de diferentes estra

Existen curvas patrones adecuadas solo para la configuración de Wenner, y otras, solo para

utilizadas cuando el SEV se realizo mediante la configuración de Schlumberger.

Si se obtiene un calce perfecto entre la curva de terreno y una curva patrón, se supone qu

estructura del terreno es idéntica a la teórica en cuanto a resistividad de los estratos y

espesores.

2.7.1 Metodología de Interpretación

Para poder interpretar los datos obtenidos de las mediciones de terreno mediante el mét

de las curvas patrones, primero se debe confeccionar una gráfica de terreno.

Como se comento en la sección 2.6, la información global obtenida de las mediciones de ca

son: separación de electrodos y resistividad aparente (esta última calculada, dependiendo d

configuración utilizada). Estos datos se deben graficar sobre un papel logarítmico, el que d

tener una modulación de 62,5 milímetros por década. Se deberá representar la separación

los electrodos versus la resistividad aparente.



El paso siguiente que sugiere el método, es identificar la cantidad de estratos que tien

terreno sondeado, y establecer como varían las

resistividades de estos entre sí.

Distancia A ó L (mts)

Resistividad Aparente

(Ω-m)

ρ1

ρ2

.

ρ3

ρ4

Para lograr lo anterior, se deben buscar lospuntos de inicio y termino de la curva de

terreno, además de los puntos en donde ésta

cambia de sentido. Conocido lo anterior, se debe

establecer como se relacionan las resistividades

de los diferentes estratos presentes en el suelo.

Según la figura, los estratos se relacionan de la siguiente manera: ρ 1 < ρ 2 > ρ 3 < ρ 4

Con la relación anterior (que en el método se define como la razón de resistividad), se proc

a clasificar el terreno sondeado en una familia perfectamente definida. La familia se determ

en función de la información siguiente.

Familias para terrenos de dos capas

En un sistema de dos capas existen dos posibles combinaciones de valores relativos

resistividad:

ρ1 < ρ2 y ρ1 > ρ2



Familias para terrenos de tres capas

En un sistema de tres capas existen seis posibles combinaciones relativas de resistivida

que se acostumbra agrupar en cuatro tipos, como los indicados a continuación:

Tipo H : ρ1 > ρ2 < ρ3

Tipo K : ρ1 < ρ2 > ρ3

Tipo Q : ρ1 > ρ2 > ρ3

Tipo A : ρ1 < ρ2 < ρ3



Familias para terrenos de cuatro capas

Para un sistema de cuatro capas existen 24 posibles combinaciones relativas de resistivi

las que se acostumbra agrupar en los 8 tipos siguientes:

Tipo AA : ρ1 < ρ2 < ρ3 < ρ4

Tipo AK : ρ1 < ρ2 < ρ3 > ρ4

Tipo HA : ρ1 > ρ2 < ρ3 < ρ4

Tipo HK : ρ1 > ρ2 < ρ3 > ρ4

Tipo KH : ρ1 < ρ2 > ρ3 < ρ4

Tipo KQ : ρ1 < ρ2 > ρ3 > ρ4

Tipo QH : ρ1 > ρ2 > ρ3 < ρ4

Tipo QQ : ρ1 > ρ2 > ρ3 > ρ4

El procedimiento siguiente es contrastar la gráfica de terreno con la curva patrón que más

asemeje a ésta.

La selección de la curva más “similar” a la gráfica de terreno, se realiza por inspección visua

las curvas patrones, teniendo como base de búsqueda la cantidad de estratos y la familia

cual pertenece el suelo en estudio.

El siguiente paso consiste en determinar el valor de la resistividad y el espesor de los estra

componentes del terreno en estudio.



2.7.1.1 Procedimiento de Interpretación

a) Interpretación de un Sistema de Dos Capas

1.- Trazar la curva de terreno con los datos obtenidos en el SEV, e identificar la razón

resistividad correspondiente.

2.- Superponer la curva de terreno sobre el gráfico patrón que visualmente más se aseme

ésta.

3.- Deslizar el gráfico de terreno sobre el gráfico patrón, para obtener un calce lo

perfecto posible entre ambas curvas.

Durante este proceso deben mantenerse paralelos los ejes de ambos gráficos.



(Ω-m)

curva patrón

n°

4.- Marcar sobre la gráfica de terreno, una cruz correspondiente al origen (1:1) del grá

patrón. Esta cruz se denomina en el método como la “cruz de campo” .





(Ω-m)

cruz de campo n°

5.- Leer en el eje vertical del gráfico de terreno, la abscisa de la cruz de campo. Este v

corresponde a la resistividad (Ω-m), de la capa superior (ρ1).

Espesor (mts)

Resistividad

(Ω-m)

cruz de campo n°

6.- Leer en el eje horizontal del gráfico de terreno la ordenada de la cruz de campo. E

valor corresponde al espesor (mts), de la capa superior (E1).

Espesor (mts)

Resistividad

(Ω-m)

cruz de campo n°



7.- Leer el número que indica la curva patrón seleccionada.

8.- La resistividad de la segunda capa se determina por medio de la siguiente expresión:

ρ2 = n° × ρ1

Si el número que indica la curva es un parámetro señalado como “k”, el valor de la resistiv

del segundo estrato se calcula como:

12 k1 k1 ρ×−+=ρ

9.- El espesor del segundo estrato, se considera de un valor infinito.

b) Interpretación de un Sistema de Tres Capas

1.- Trazar la curva de terreno con los datos obtenidos en el SEV, e identificar la razón

resistividad correspondiente, para conocer la familia a la cual pertenece el terreno en estud



(Ω-m)

ρ1

ρ2

.

ρ3



2.- Superponer el gráfico de terreno sobre el gráfico patrón, que visualmente más

asemeje a ésta.

3.- Deslizar el gráfico de terreno sobre el gráfico patrón, para obtener un calce lo perfecto posible entre la curva de terreno y una de las curvas patrón.




(Ω-m)

curva patrón

n°

a – b – c

razón de resistividad

4.- Marcar en el gráfico de terreno una cruz correspondiente al origen (1:1) del grá

patrón (cruz de campo).





(Ω-m)

n°

a – b – c

cruz de campo



Espesor (mts)

Resistividad

(Ω-m)

n°

a – b – c





Espesor (mts)

Resistividad

(Ω-m)

n°

a – b – c

7.- Para determinar la resistividad del segundo estrato, se utiliza la siguiente expresión:

ρ2 = b × ρ1



8.- Para determinar la resistividad del tercer estrato, se utiliza la siguiente expresión:

ρ3 = c × ρ1

9.- El espesor de la capa intermedia (segundo estrato), se determina multiplicando el núm

que indica la curva con el espesor del primer estrato, es decir:

E2 = n° × E1

10.- El espesor del tercer estrato, se considera de un valor infinito.

c) Interpretación de un Sistema de Cuatro Capas

1.- Trazar las curvas de resistividad aparente con los datos obtenidos en terreno, media

la configuración de Wenner o Schlumberger, e identificar la razón de resistiv

correspondiente para la gráfica de terreno, lo que indicara el tipo de familia presente.



(Ω-m)

ρ1

ρ2

.

ρ3

ρ4

2.- Superponer el gráfico con la curva de terreno sobre el gráfico patrón.



3.- Deslizar el gráfico de terreno sobre el gráfico patrón, para obtener un calce lo

perfecto posible entre la curva de terreno y una de las curvas patrón.




(Ω-m)

curva patrón

x

a – b – c – d

razón de resistividad

x : n°1 - n°2

4.- Marcar en el gráfico de terreno una cruz correspondiente al origen (1:1) del grá

patrón (cruz de campo).


Resistividad Aparente(Ω-m)

cruz de campo

x

a – b – c – d

x : n°1 - n°2





Espesor (mts)

Resistividad

(Ω-m)

x

a – b – c – d

x : n°1 - n°2



Espesor (mts)

Resistividad

(Ω-m)

x

a – b – c – d

x : n°1 - n°2



7.- Para determinar la resistividad del segundo, tercer y cuarto estrato, se utilizan

siguientes expresiones:

ρ2 = b × ρ1 ρ3 = c × ρ1

ρ4 = d × ρ1

8.- El espesor de la capa intermedia (segundo estrato), se determina multiplicando el pr

número (n°1) que acompaña a la letra (x) que indica la curva, con el espesor del primer estr

es decir:

E2 = n°1 × E1

9.- El espesor de la tercera capa (tercer estrato), se determina multiplicando el segu

número (n°2) que acompaña a la letra (x) que indica la curva, con el espesor del primer estr

es decir:

E3 = n°2 × E1

10.- El espesor del cuarto estrato, se considera de un valor infinito.

Referencias

- NCH 4/84 Instalaciones Interiores de Baja TensiónMinisterio de Economía Fomento y Reconstrucción

- Diseño de Sistemas de Puesta a TierraSeminario de Electricidad – INACAP Colón



- Sistemas de Puesta a TierraMaria Morelli – Universidad de Carbono

- Distribución Industrial de la EnergíaMario Lillo Saavedra – Universidad de Concepción

APUNTE TIERRA 1

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