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Los objetivos de funcionamiento de un STP son:

1. Evitar voltajes pelirosos entre estructuras! e"uipos#en eneralelementos e$puestos% & el terreno! durante fallas o condiciones normalesde operaci'n.

(. Proporciona una baja impedancia de falla! lo m)s econ'mico posible! aun sistema para lorar la operaci'n r)pida de los elementos deprotecci'n posible.

3. *s+. Servir como conductor de retorno a ciertas instalaciones! e"uipos o

consumos ! tales como: ,nstalaciones de Tracci'n Elctrica ,nstalaci'n de puesta a tierra del neutro de instalaciones de

distribuci'n Enrollado de transformadores de potencial ircuitos de telefon/a por onda portadora Protecci'n cat'dica  Transmisi'n de potencia en cc

esistividad especica del suelo

onsideraciones eneralesLa resistividad de la Tierra o de la rocas depende sobre todo del tama2o de las

part/culas "ue las componen! de la proporci'n de materias solubles #Que sepuede disolver al mezclarse con un líquido) & de su rado de umedad.

El suelo se compone principalmente de '$ido de silicio & o$ido de aluminio! "ueson buenos aislantes. La presencia de sales en estos dos '$idos mejora laconductividad del suelo.

El mecanismo de la conductividad es en ran medida un proceso electrol/ticodebido al contenido de aua & sal en el suelo! pero si el suelo es seco el factorpredominan ser) el tama2o de las part/culas & el volumen del aire aprisionadoen ellas.

E$iste una correlaci'n la naturale4a del suelo & su resistividad! aun"ue laprimera vari considerablemente en una misma rei'n la resistividad del suelotiende a corresponder a la de las rocas madres.

La resistividad de las rocas es tanto mas elevada cuanto ma&or sea su edadeol'ica

5actores "ue determinan la resistividad del sueloEntre los numerosos factores "ue determinan la resistividad del suelo est)n:

• El tipo de suelo

• La umedad

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• La temperatura

• La concentraci'n de sales disueltas

• La compactaci'n del suelo

Tipo de suelo:o e$iste una clasicaci'n denida para los tipos de suelo! por lo tanto! a&

"ue limitarse a denirlos en forma eneral. En la tabla 1 se indica valorist/pico para los diferentes tipos de suelo.

Tipo de Suelo oagua

Resistividad típica

Ω/m

Límitesnormales

*ua de 7ar ( 0!1-10*rcilla +0 8-90*ua subterr)nea!

manantial o de po4o

0 10-10

*ua en suelo de rocas/neas

;0 30-10

7e4cla de arcilla &arena

100 +-300

Pi4arra es"uito & res 1(0 10-1000 Turba! limo & lodo 0 -(0*ua de lao & torrente (0 100-+00*rena (000 (00-3000

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TemperaturaLa resistividad del suelo tambin depende la temperatura! la tabla ( muestra lavariaci'n de resistividad de un suelo compuesto de una me4cla de arcilla &arena con contenido de aua de un 1B.

Temperatura(°C)

ResistividadΩ/m

(0 9(10 ;;

0 aua 1380 ielo 300

- 9;0

-1 3300

La temperatura & especialmente la umedad del suelo

Cna determinada cantidad o porcentaje de umedad afecta en forma diferente!por ejemplo a una arcilla o una arena! e$iste sin embaro una e$presi'nanal/tica debido a *lbretc "ue indica la inDuencia de la umedad &temperatura en la resistividad.

 FORMULA

La e$presi'n anterior pretende ser eneral o independiente del tipo de suelo!sin embaro se recomienda su utili4aci'n! solo para el c)lculo comparativo dela inDuencia de la umedad & temperatura en la resistividad del suelo.

 FORMULA

se conocida la resistividad de determinado terreno! con una umedad F1 &una temperatura T1 es posible calcular con cierta apro$imicion de est parauna umedad F( & T(

1+-03-(016Concentración de sales disueltas*l aber ma&or concentraci'n de sal en el suelo! ste mejora la conductividad

La compactación del sueloCna ma&or compactaci'n disminu&e la distancia entre part/culas & se lora unamejor conducci'n atreves del l/"uido contenido. * medida "ue aumenta elcontenido de umedad se alcan4a una especie de saturaci'n &a "ue el aua

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envuelve la ma&or/a de las part/culas & un ma&o acercamiento entre estas noinDu&e la conducci'n.

7edici'n de la resistividad del terrenoLa resistividad del suelo debe medirse para determinar en una 4ona dada elluar mas apropiado para la toma a tierra & determinar el sistema de

electrodos de tierra mas favorable para el empla4amiento eleido.

Para medir la resistividad especica es preciso establecer cone$iones entre elaparato de medida & el suelo.

Las resistencias introducidas ac/a en el circuito de medida son a menudoconsiderables por lo cual uno de los problemas "ue plantea la medici'n deresistividad del suelo es an)loo a la medici'n de resistencia met)licas mu&baja en puntos "ue a resistencia de contacto es comparable a la reistencia "uea de medirse. La soluci'n es la misma en ambos casos & se aplica un etodo de+ terminales

>eterminaci'n de la resistividad del terreno7etodo de los + electrodosEl mtodo normalmente empleado para medir la resistividad del terreno es elmediante + electrodos en sus versiones de conuraci'n de Genner &Sclumberer.

En eneral este mtodo! consiste en in&ectar una corriente al terreno medianteun par de electrodos & medir la diferencia de potencial "ue se produce en losotros dos

Entre los electrodos 1 @ ( se in&ecta una corriente , & entre los electrodosP1-P( se mide la diferencia de potencial H "ue se produce.

*partir de los electrodos de corriente se denen las distancia en r1!r(!r3!r+ alos electrodos de potencial.

Esta es la ecuaci'n fundamental para la medici'n de la reisistividad medianteel mtodo de los + electrodos

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%  ρ=

2∗π ∗V 

 I ∗1

(   1r 1−1

r2 )−(  1

r 3−

1

r 4 )La deducci'n de la ecuaci'n se consider' un terreno de resistividadomonea . Si esta medida se efectua en un terreno con esta propiedad!entonce el valor de resistividad medido corresponder) al valor ?nico deresistividad presente en el terreno .

Si el medio no es omoneo el valor obtenido de aplicar la ecuaci'nfundamental tendra un valor cticio "ue no corresponder) en eneral aninuna de las resistividades presentes en el terreno! si no a una ciertacombinaci'n de ellas. * este valor cticio de resistividad se le llamaresistividad aparente.

 ρA

La forma en "ue cambia esta resistividad aparente al variar la separaci'n deelectrodos da la pauta para interpretar & determinar la constituci'n del terrenoinvestiado.

Los terrenos en eneral se componen d varios estratos ori4ontales o concierta inclinaci'n #Iu4amiento% compuestos de materiales de distintaconstituci'n! por lo "ue su resistividad varia notoriamente con la profundidad.

onuraci'n de Genner>esacuerdo a la distancia relativa en "ue se ubican los electrodos en el terreno

e$isten diferentes conuraciones cl)sicas cada una de ellas con levesventajas e inconvenientes con respecto a las otras.

=asta ace al?n tiempo se usaba casi e$clusivamente la conuraci'n deGenner en esta conuraci'n! los cuatro electrodos! ubicado sobre una l/nearecta est)n separados a una misma distancia J *K entre ellos

Si el valor H, se desina por se tiene "ue

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onuraci'n de SclumbererCltimamente se a utili4ado con ma&or frecuencia la conuraci'n deSclumberer por las ventajas "ue ofrece en cuanto a mejor trabajo en terreno!lo "ue es importante para randes separaciones de electrodos.

en este caso los cuatro electrodos se ubican en una l/nea recta. Los dos

electrodos de potencial se diponen simtricamente con respecto al centro demedici'n eleido & una distancia entre si pe"ue2a 1 o tres metros. Loselectrodos de corriente se ubican tambin simtricamente con respecto alcentro de medici'n & a una distancia de el variable.

>urante la serie de medidas los electrodos de potencial permanecen jos!traslad)ndose solo los de corriente deacuerdo a la ura 1 tenemos "ue r1 &r+ son iuales a m$a! & r( & r3

La separaci'n de los electrodos de corriente en la conuraci'n deSclumberuer! se utili4a normalmente la siuiente secuencia en metros

En la conuraci'n de sclumberuer la separaci'n entre los electrodos depotencial es de 1 metro! si los valores se reducen demasiado se aumenta ladistancia a 3 m.

El valor m)$imo de separaci'n entre electrodos es en funci'n del )rea a cubrir!lo normal es considerar un valor m)$imo iual a la diaonal de la malla a tierracon un minimo de 16m

>eterminaci'n de la resistividad de los diferentes estratos* partir de las medidas de resitividad aparente del terreno es precisodeterminar las resistividades reales de los diferentes estratos.

En la actualidad se utili4a como mtodo de interpretaci'n de las mediciones deresistividad a una comparaci'n del raco obtenido en terreno de resistividadaparente vs separaci'n de electrodos con racos patr'n o est)ndarconstruidos e$profesor para diversas convinaciones de diferentes estratos. Sean utili4ado principalmente las curvas patr'n de 7oone& & rellana para laconuraci'n de electrodos de Sclumberer

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esistividad e"uivalenteEn los calculo relacionados con el dimensionado de una malla de puesta a

 Tierra necesitamos conocer un valor de resistividad del terreno e"uivalente a laacci'n conjunta de las distintas resistividades de los diferentes estratos!presentes en el )rea a ocupar por dica malla.

En la actualidad se determina esta resistividad e"uivalente de un terrenomediante el criterio de Iursdof-@aMobs ! este mtodo simplicado reduce unsistema de n capas a una sola capa e"uivalente deacuerdo a la siuienteecuaci'n

 Escribaaquí la ecuación.

bu4amietnos de los estratos! debido a "ue los electrodo de potenciapermanecen inm'viles

La reali4aci'n practica de la medici'n es mas e$pedita! &a "ue solo se muevenlos elecrodo

E7E>*,ES

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Procedimiento practico de medición

 Teniendo presente las recomendaciones enerales:

a% Eleir la l/nea o eje de medici'n en una direcci'n tal "ue no e$isitanobst)culos importantes#rocas! arboles! matorrales! etc%

b% Establecer un centro de medici'n mediante un electrodo o mediante unaestacac% ,niciar la medici'n con separaciones pe"ue2as entre electrodosA por

ejemplo 0! m para la conuraci'n de Iener & la secuencia dada parala conuraci'n de Sclumberuer.

d% Para la confeccion de los r)cos de campo de resistividad einterpretaci'n mediante los r)cos patr'n! se recomienda lassiuientes secuencias de * o LN.

e% Las mediciones de resistividad aparente deben efectuarse asta valoresde * o L de 3 a veces la profundida "ue se desea investiar.

f% Los electrodos deben enterrarse poco profundos en las primerasmediciones para valores pe"ue2os de * o L se recomienda O0!1m para

separaciones ma&ores se entierran apropiadamente 0!3m.% Es preferible mojar el terreno cuando esta mu& seco% Para la medicion de distancias entre electrodos se recomienda no utili4ar

uincas met)licas! en caso de acerlo debe levantarse del suelodurante la medici'n lo "ue resulta incomodo.

i% En ciertos instrumentos o sistemas de medici'n es posible lasreistencia de los cables de medici'n de voltaje afecten laslecturas. >ebe tenerse presente esta posibilidad.