apunte mallas 1

7/25/2019 apunte mallas 1

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Apuntes para la asignatura de Mallas a Tierra Recopilación ______________________________________________________________________________

Carlos González Peredo 1

Estudio Geoeléctrico de los Suelos

Generalidades.

Un sistema de puesta a tierra, corresponde a la relación entre una masa de suelo y unconjunto de electrodos, a dicho sistema se le evalúa a través del valor de la resistenciade la Puesta a Tierra.

Debido a lo anterior, dentro del diseño de una puesta a tierra, es de suma importanciapoder conocer la forma en como el suelo participa en el fenómeno de conducción de lacorriente eléctrica.

El grado de oposición que presenta un terreno a la circulación de una corrienteeléctrica, está dado por su resistividad, la cual podemos definir como: “la resistencia quepresenta al paso de la corriente un cubo de terreno de un metro de arista. Se representacon el símbolo “ñ” (rho) y se mide en (Ù-m)”

Suelo +Conjunto de

Electrodos RTRT





Factores que determinan la resistividad de los suelos.

Entre los múltiples factores que determinan la resistividad de los terrenos, se puedendestacar los siguientes:

- Naturaleza del terreno.

- Contenido de humedad el terreno.- Temperatura del terreno.- Concentración de sales.- Compactación del terreno.

Naturaleza del terreno.

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

conocimiento de esta, es el primer paso para la implantación de una adecuada puesta atierra.

No existe una clasificación perfectamente definida de terrenos, por lo que hay quelimitarse a señalarlos en forma general.En todo caso, un sistema de puesta a tierra que es adecuado para un tipo de suelo,

puede no ser adecuado para otro.

1500 a 10000

100 a 600

50 a 300

800

Naturaleza del terreno Resistividad (Ohm-m)

1000 a 5000

500 a 1000

200 a 3000

300 a 500

1500 a 3000

100 a 300

Caliza compacta

Caliza agrietada

Granito y gres procedentes de alteraciòn

Granito y gres muy alterados

Hasta 30

20 a 100

10 a 150

5 a 100

50

100 a 200

30 a 40

50 a 500

Pizarra

Rocas de mica y cuarzo

Arena silì cea

Suelo pedregoso cubierto de cèsped

Suelo pedregoso desnudo

Caliza blanda

Arcilla plàstica

Margas y arcillas compactas

Margas de juràsico

Arena arcillosa

Terreno pantanoso

Limo

Humos

Turba hùmeda





Contenido de Humedad del Terreno.

El agua que contiene el terreno, su estado higrométrico, influye en forma apreciablesobre la resistividad. Siempre que se añada agua a un terreno, disminuye su resistividadrespecto a la que tendría en seco.

Se dice que un terreno está “saturado de agua” cuando todos sus intersticios estánllenos de agua. Una vez pasada la causa de la saturación, el agua contenida en los espaciosentre los diferentes agregados, debido a la gravedad, se dirigirá hacia abajo quedandoestos ínter espacios ocupados por aire en el interior de los agregados. Al ser superior lafuerza de la capilaridad que la gravedad. El agua contenida en ellos no se mueve y, enestas circunstancias, se dice que el terreno está “saturado de humedad”

Por efecto de la evaporación natural de la superficie del terreno, se produce unempobrecimiento del agua contenida en los agregados, fenómeno que se propaga

lentamente desde la superficie hacia los estratos más profundos. Este fenómeno tienemás importancia cuanto más seco sea el clima del lugar y cuanto más superficial es laubicación de la puesta a tierra.

El agua disocia las sales en iones y cationes que se encargan de transportar loselectrones por el terreno. Para comprender este fenómeno sólo tenemos que recordar elcomportamiento eléctrico del agua. El agua destilada es aislante y aunque introduzcamosunos electrodos en el interior de un recipiente conectados a una batería, no circularáenergía eléctrica a través de ella. Si al agua le añadimos compuestos salinos, por ejemplo,

cloruro de sodio o sal común, comenzará a circular electricidad y a medida que añadamosmás sal, circulará más electricidad; esto es debido a que los electrones se desplazan porel agua gracias a los iones disociados.

En los lugares de lluvias el terreno presenta una resistividad muy baja, mientras que enla época seca, la resistividad es muy alta.





Temperatura del terreno.

Las características térmicas del terreno dependen de su composición, grado decompactación y grado de humedad.

La tierra fundamentalmente puede encontrarse en tres condiciones característicasinvariables: 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 lasuperficie se acercan mucho a la condición de buen aislador. En general, el grosor detales capas secas no es muy grande, alcanzan solo entre 10 a 20 centímetros.

La escarcha tiene una penetración más profunda, entre 50 y 100 centímetros o mássegún el estrato, por lo cual, las tomas a tierra deben ser a mayor profundidad dado queel grado de humedad, tal como sabemos, es un factor esencial en la conductividad delsuelo.

15 %% Humedad

R e s i s t i v i d a d

( O h m - m ) Variación de la resistividad con el % de humedad





Concentración de sales.

Como es sabido, la cantidad de agua presente en el suelo es un factor determinante enla resistividad del mismo; y la del agua, está determinada por la cantidad de salesdisueltas en ella. Al existir una mayor concentración de sal en el suelo, este mejora suconductividad. En forma general entonces, se podría establecer que a mayor contenido de

sal en el terreno, mejor conductor éste es.

R e s i s t i v i d a d

( O h m - m )

ñ

agua

hielo

Temp. (°C)

-20 - 10 4 10 50 90 1000 °C

2% % de Sal

R

e s i s t i v i d a d ( o h m - m )





Compactación del terreno.

Una mayor compactación del suelo disminuye la distancia entre las partículas que loconforman, logrando así, una mejor conducción a través del líquido contenido en esté.

El suelo al estar compuesto de partículas más pequeñas (menor granulometría), son máscompactos, densos y osmóticos, en la mayoría de los casos. Al retener la humedad porperíodos largos de tiempo, los suelos por lo general, presentan una resistividad casiuniforme, independiente de las temporadas de lluvia y sequía.

W1

W2

W3

% Humedad

R e s i s t i v i d a d ( O h

m - m )

Compactación

Variación de resistividad con la compactación del terreno





Apunte complementario:

Geología básica:

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

4500 millones de años. Estas investigaciones geofísicas muestran una división de la tierraen tres zonas bien diferenciadas: corteza, manto y núcleo.

Es importante conocer las características de la corteza terrestre o litosfera, puestoque todas las puestas a tierra se hacen en la parte más superficial de esta (tambiénllamada pedósfera). Por esto detallaremos a continuación algunas de las característicasmás importantes de esta zona del planeta.

La corteza tiene alrededor de 36 Km. de espesor bajo los continentes y 12 bajo losocéanos. De los 16 primeros kilómetros más externos de la corteza terrestre, se observa

que el 95% de su espesor total son rocas ígneas mientras que el 5% restantecorresponde a rocas sedimentarias. Las rocas que constituyen la corteza terrestre seclasifican en tres grupos: ígneas, metamórficas y sedimentarias.

Rocas ígneas: Llamadas también endógenas, magmáticas o eruptivas, se forman porenfriamiento y solidificación de una masa silícea, fluida y caliente llamado magma.

Rocas metamórficas: son ígneas o sedimentarias alteradas por condiciones de presión ytemperatura que causan la recristalización de ellas, formando minerales nuevos de

estructura diferente.

Rocas sedimentarias: se producen por alteración metereórica química o biológica de lasrocas preexistentes. Tienen mucha importancia porque el 75% de la superficie de latierra se encuentra cubierta por sedimentos, que corresponden al 5% del volumen de lacorteza hasta los 16 Km. de profundidad.

Este tipo de roca se caracteriza en general por la disposición paralela de las partículasque la forman, en capas o lechos.Esto hace que se puedan aproximar los cálculos de resistividad del terreno a un valor

fijo para cada zona a estudiar, en especial si nos decidimos por utilizar como puesta atierra 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 secomporta como un semiconductor o un aislante. El valor de la resistividad fluctúa paradistintas rocas en límites muy amplios, dependiendo de la composición de las mismas, de

la conductividad de sus partículas, de su estructura, de la presencia de agua, de las sales y de otros parámetros. Por esto a continuación mencionaremos los factores que másinciden en la resistividad del suelo con una breve explicación:

Compactación y presión del suelo: Un suelo más compacto presenta una mayorcontinuidad física, lo que en principio facilita una mejor conductividad. Por lo anterior, esrecomendable esperar un cierto tiempo después de hecha la instalación para realizar lamedición oficial de su resistencia.

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

son muy amplios. Sucede, incluso, que para una misma clase de terreno, situada endistintas regiones, la resistividad puede ser sensiblemente diferente.

Concentración de sales: Siendo la resistividad de un suelo dependiente de la cantidad deagua retenida en este, y conociéndose el hecho de que la resistividad del agua estagobernada por las sales disueltas en ésta (por conductividad eléctrica) es fácil concluirque la resistividad del suelo estará muy influenciada por la cantidad y por el tipo de salesdisueltas en esta agua.

Estratificación del suelo: La composición del suelo esta generalmente estratificada envarias capas. Este hecho a de tenerse en cuenta dependiendo del tipo de electrodo quese vaya a colocar.

Permeabilidad magnética ( ì ): Es la relación entre la inducción magnética y la intensidadde campo magnético. En materiales paramagnéticos es un poco superior a la unidad y paradiamagnéticos es ligeramente inferior. Pero puede alcanzar valores elevados (como elcaso del ferro silicio) según la intensidad del campo.

Permitividad ( ìr ) : La permitividad relativa es una medida de la polarización de unmaterial sobre las fuerzas con que se atraen dos placas cargadas en forma opuesta.Según datos experimentales, la permitividad en las rocas, difícilmente pasa de 30.





Humedad: La resistividad aumenta conforme disminuya el contenido de agua delterreno, a veces es necesario tratar el terreno donde se va a colocar el electrodo depuesta a tierra para mejorar su capacidad de retener el agua, se suele utilizarrecubrimiento de gravas para conseguir que esto suceda.

Temperatura: La resistividad aumenta al disminuir la temperatura, lentamente porencima de 0° C y más rápidamente cuando el terreno alcanza temperaturas por debajo deesos 0° C. Afectando principalmente a las capas más cercanas a la superficie.

Tabla de resistividad dependiendo del terreno.

Naturaleza del Terreno Valor medio de la

resistividad Ohm-m

Terrenos cultivables y fértiles, terraplenes

compactos y húmedos 50

Terreno cultivable poco fértiles, terraplenes en

general 500

Suelos pedregosos desnudos, arenas secaspermeables. 3000

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

suelo sin necesidad de medirlo directamente es usar tablas que dan valores aproximadosde esta resistividad en función de la clase de naturaleza que lo constituye.

Como se ha dicho, son valores medios que tienen un valor de orientación. La instrucciónMIE-RAT 13, en su apartado 4, indica la necesidad de realizar la investigación de lascaracterísticas del terreno, exceptuando a las instalaciones eléctricas de terceracategoría (tensión nominal mayor de 1 KV y menor o igual a 30 KV) y con intensidades decortocircuito a tierra ó igual a 16 KA, para las que bastara un examen visual del terreno,estimándose la resistividad por medio de los valores de estas tablas.





Sondeo Eléctrico de Terrenos.

Tal como hemos visto, la resistividad de los suelos depende de múltiples factores, razónpor la cual, ésta debe medirse para determinar en una zona dada, el lugar más apropiadopara la puesta a tierra, y determinar la configuración del sistema de tierra más favorable

para el emplazamiento elegido.El método actualmente utilizado para medir la resistividad del terreno es el de los

“cuatro electrodos” en sus dos configuraciones: WENNER y SCHLUMBERGER. Engeneral, este método consiste en inyectar una corriente al terreno mediante un par deelectrodos, y medir la diferencia de potencial que se produce en los otros dos.

Disposición de medición del método de los cuatro electrodos.

Entre los electrodos A y B se inyecta una corriente (I),y entre los dos electrodos C y D se midela diferencia de potencial (V) que se produce.A partir de los electrodos de corriente se definen las distancias r1 , r2 r3 y r4 a los electrodos

de potencial.

Si la profundidad de enterramiento de los electrodos es pequeña, comparada con la distanciaentre electrodos, puede suponerse una distribución radial de la corriente. Para este caso, elpotencial producido a una “distancia X” en un medio homogéneo vale:

X2

I

VX ×π×

×ρ

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

al terreno, produce en C el potencial:

1

Cr 2

I) A(V

×π××ρ

=





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

2

Cr 2

I)B(V

×π××ρ

=

El potencial total de C vale:

−π×

×ρ

=⇒+= 21CCCC r

1

r

1

2

IV)B(V) A(VV

En forma similar, el potencial en D vale:

−

π××ρ

=⇒+=43

DDDDr

1

r

1

2

IV)B(V) A(VV

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

−−

−

π××ρ

=⇒−=4321

DCr

1

r

1

r

1

r

1

2

IVVVV

Finalmente despejando, se obtiene la ecuación fundamental para la medición de la resistividadmediante el método de los cuatro electrodos:

−−

−

×π×=ρ

4321 r

1

r

1

r

1

r

1

1

I

V2

Configuración de Wenner.

En esta configuración, los cuatro electrodos ubicados sobre una línea recta, están separados auna misma distancia “A” entre ellos.

Disposición de electrodos de la configuración de Wenner

AA A





Según la figura anterior, y considerando la imagen que representa el método de los cuatroelectrodos, se tiene que:

A2r r

Ar r

32

41

====

Reemplazando las igualdades anteriores en la ecuación fundamental para la medición de laresistividad, mediante el método de los cuatro electrodos, se resuelve que:

AI

V2 AW ××π×=ρ

Si el valor V sobre I calculado o medido directamente con un instrumento se designa como “R”(tiene la dimensión de una resistencia pero carece de sentido físico real), se tiene finalmenteque:

AR2 AW ××π×=ρ

Donde:

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

Configuración de Schlumberger.

En esta configuración, los dos electrodos de potencial se disponen simétricamente con respectoal centro de medición elegido, a una distancia de separación como mínimo 1, 2 ó 3 metros. Loselectrodos de corriente se ubican también simétricamente con respecto al centro de medición y auna distancia de él variable. Durante la serie de medidas, los electrodos de potencial permanecenfijos, trasladándose sólo los de corriente.





Disposición de electrodos de la configuración Schlumberger

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

electrodos, se tiene que:

)1n(ar r

anr r

32

41

+×==×==

Reemplazando las igualdades anteriores en la ecuación fundamental para la medición de laresistividad, mediante el método de los cuatro electrodos, se resuelve que:

a

2aL

n

)1n(anRSH

−

=

+××××π=ρ

Donde:ñSH = Resistividad aparente del terreno en un punto específico (Ù-m).R = Valor de la resistencia indicada por el instrumento de medición (Ù).

n = Variable auxiliar de calculo.L = Separación utilizada entre electrodos de corriente y el centro de la medición (m).a = Separación utilizada entre electrodos de potencial (m).

n x a n x aa





Separación de los electrodos de medida.

Para la separación “A” de los electrodos en la configuración de Wenner o la distancia “L” entreel centro de medición y los electrodos de corriente en la configuración de Schlumberger, seutiliza normalmente la siguiente secuencia en metros:

0,6-0,8-1,0-1,6-2,0-2,5-3,0-4,0-5,0-6,0-8,0-10,0-16,0-20,0-25,0-30,0-40,0-50,0.Cabe mencionar que la Superintendencia de Electricidad y Combustible (SEC), en su resolución

N° 727 de 1979, recomienda una serie de separaciones que son similares a las anteriormenteseñaladas, no obstante el uso de éstas o las recomendadas por SEC, quedará a juicio delprofesional 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

Recomendaciones generales.

En lo posible, realizar las mediciones directamente en el sitio donde se construirá la puesta atierra; preferentemente una vez que el terreno haya sido despejado y llevado a su condicióndefinitiva después de las faenas de movimiento de tierra.Cuando no es posible realizar las mediciones en la zona donde se construirá la puesta a tierra,debe dejarse un sector aproximadamente plano, representativo del terreno de interés,asegurándose que el sector en que se mide es similar.Si por razones de coordinación entre proyecto y faenas, no es posible realizar las mediciones

después de dejar el terreno en su condición definitiva, es conveniente obtener datos de lacomposición del terreno a eliminar o rellenar, para tenerlos presente en la conjuración definitiva

de la estratigrafía del terreno.

Procedimiento para la realización del sondeo de terrenos.

Para la realización del sondeo de terrenos o también llamado sondeo eléctrico vertical (SEV), dedeberá elegir un eje de medición sobre una línea recta, en una dirección tal, que no existanobstáculos importantes (rocas, árboles, edificios, matorrales, etc.), y sobre este eje, establecerun centro de medición mediante un electrodo auxiliar o una estaca.

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

“L”, de 100 metros, contados desde el centro o eje de la medición a un extremo (ala); sinembargo, los instrumentos disponibles en nuestro medio no permiten alas superiores a 50 metroscon una precisión aceptable, y en muchos casos por razones de la dimensión del terreno a medir,no es posible alcanzar esta medida. No obstante, la tendencia de la resistividad aparente alaumentar “A” ó “L”, puede indicar la necesidad o no de continuar la medición para alas mayores a20 metros.





Los electrodos deben enterrarse a una profundidad de 0,1 m, al inicio de la medición pudiéndosellevar 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 los

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

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

Es conveniente efectuar algunas comprobaciones durante las mediciones para asegurarse que losvalores obtenidos no son erróneos.Si se tienen dudas sobre el estado del instrumento puede probarse éste, midiendo resistencias

de prueba.Durante las mediciones es conveniente comprobar los valores de resistividad a lo menos en dosescalas diferentes de medición. Si los valores resultan muy diferentes, es posible un mal contacto

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

Información obtenida de las mediciones de terreno.

Los datos que entrega el instrumento que se utiliza para el sondeo de terrenos, son valores deresistencia en ohm del suelo, en función de la separación de electrodos.Dependiendo de la configuración utilizada (Wenner o Schlumberger), los datos de separación de

electrodos y resistencia indicada por el instrumento, deben insertarse en las ecuaciones quepermiten determinar una resistividad que no representa la definitiva del terreno, sino que unvalor aparente (ecuaciones descritas anteriormente). Si la medida de terreno, se efectúa en un

medio homogéneo, entonces el valor de resistividad obtenido mediante los cálculos pertinentes,corresponderá al valor único de resistividad presente en el suelo. Si el medio no es homogéneo, elvalor de la resistividad tendrá un valor ficticio, que no corresponderá en general, a ninguna de lasresistividades presentes, sino a una cierta combinación de ellas. A este valor ficticio deresistividad se denomina Resistividad Aparente.

La forma en que cambia la resistividad aparente, al variar la separación entre electrodos, da lapauta para interpretar y determinar la constitución del terreno investigado.Los terrenos, en general, se componen de varios estratos horizontales o con cierta inclinación,

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

con la profundidad. Es importante entonces que el lugar de medición esté alejado de zonas conpendientes pronunciadas debido, a que esto podría inducir un alto grado de error en lainterpretación de los datos obtenidos, lo que podría derivar en un mal diseño del sistema depuesta a tierra. De no existir otra alternativa de medición, es recomendable realizar la mediciónen una línea perpendicular a la dirección de la pendiente, alejándose lo más posible de está.





Interpretación de los datos de terreno.

Los métodos de interpretación de las mediciones de un terreno se han basado y se basanactualmente, en técnicas desarrolladas por los geofísicos, para el conocimiento de los suelos através de la variación de su resistividad.

El proyectista de puestas a tierra utiliza dichas técnicas de interpretación para concluir losparámetros del terreno que requiere en el proyecto de la puesta a tierra a calcular.

En los inicios de la prospección geoeléctrica existía una variada gama de métodos empíricos deinterpretación de las mediciones de resistividad aparente, escuela que perduró un largo tiempo enpaíses como USA, Canadá e Inglaterra.Gracias a los aportes de Stefanesco, Maillet y Schlumberger (1932), se desarrollan los métodos

científicos, los cuales desplazan rápidamente a los métodos empíricos en Europa. Recién a partirde 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 delas Curvas Patrones”. Esta forma de interpretación de las medidas de resistividad de un terreno,es la más exacta y recomendada. Consiste en realizar una comparación entre una gráficaconfeccionada con los datos obtenidos de las mediciones de terreno, versus, un set de curvaspatrones o Standard construidas para diversas combinaciones de diferentes estratos. Existencurvas patrones adecuadas solo para la configuración de Wenner, y otras, solo para ser utilizadascuando 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 que la

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

Metodología de Interpretación.

Para poder interpretar los datos obtenidos de las mediciones de terreno mediante el método delas curvas patrones, primero se debe confeccionar una gráfica de terreno.Como se comento con antelación, la información global obtenida de las mediciones de campo son:

separación de electrodos y resistividad aparente (esta última calculada, dependiendo de laconfiguración utilizada). Estos datos se deben graficar sobre un papel logarítmico, el que debe

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

El paso siguiente que sugiere el método, es identificar la cantidad de estratos que tiene elterreno sondeado, y establecer como varían las resistividades de estos entre sí.





Para lograr lo anterior, se deben buscar los puntos de inicio y termino de la curva de terreno,además de los puntos en donde ésta cambia de sentido. Conocido lo anterior, se debe establecercomo se relacionan las resistividades de los diferentes estratos presentes en el suelo.

Según la figura, los estratos se relacionan de la siguiente manera: 432,1 ρ⟨ρ⟩ρ⟨ρ

Con la relación anterior (que en el método se define como la razón de resistividad), se procede aclasificar el terreno sondeado en una familia perfectamente definida. La familia se determina enfunción de la información siguiente.

Familias para terrenos de dos capas

En un sistema de dos capas existen dos posibles combinaciones de valores relativos deresistividad: 2121 y ρ⟩ρρ⟨ρ





Familia para terrenos de tres capas

En un sistema de tres capas existen seis posibles combinaciones relativas de resistividades, quese acostumbra agrupar en cuatro tipos, como los indicados a continuación:

Tipo H: ñ1 > ñ2 <ñ3 Tipo l<: ñ1 <ñ2 > ñ3 Tipo Q: ñ1 > ñ2 >ñ3 Tipo A: ñ1 < ñ2 <ñ3





Familia para terrenos de cuatro capas.

Para un sistema de cuatro capas existen 24 posibles combinaciones relativas de resistividad, lasque se acostumbra agrupar en los 8 tipos siguientes:

4321

4321

4321

4321

4321

4321

4321

4321

:

:

:

:

:

:

:

:

ρρρρ

ρρρρ

ρρρρ

ρρρρ

ρρρρ

ρρρρ

ρρρρ

ρρρρ

>>><>>>><<><><><<>><<<<<

TipoQQ

TipoQH

TipoKQ

TipoKH

TipoHK

TipoHA

TipoAK

TipoAA

El procedimiento siguiente es contrastar la gráfica de terreno con la curva patrón que más seasemeje a ésta.

La selección de la curva más “similar” a la gráfica de terreno, se realiza por inspección visual delas curvas patrones, teniendo como base de búsqueda la cantidad de estratos y la familia a la cualpertenece el suelo en estudio.

El siguiente paso consiste en determinar el valor de la resistividad y el espesor de los estratoscomponentes del terreno en estudio.

Procedimiento de Interpretación.1. Interpretación de un sistema de Dos Capas.1.1- Trazar la curva de terreno con los datos obtenidos en el Sondeo Eléctrico Vertical, eidentificar la razón de resistividad correspondiente.1.2- Superponer la curva de terreno sobre el gráfico patrón que visualmente más se asemeje aésta.1.3- Deslizar el gráfico de terreno sobre el gráfico patrón, para obtener un calce lo másperfecto posible entre ambas curvas.

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





1.4- Marcar sobre la gráfica de terreno, una cruz correspondiente al origen (1:1) del gráficopatrón. Esta cruz se denomina en el método como la “cruz de campo”

1.5- Leer en el eje vertical del gráfico de terreno, la abscisa de la cruz de campo. Este valorcorresponde a la resistividad (Ù – m), de la capa superior (ñ1).

Curva Patrón R e s i s t i v i d a d (

- m )

Distancia A ò L (m)

nº

Cruz de campo

Curva Patrón R e s i s t

i v i d a d (

- m )


nº





1.6- Leer en el eje horizontal del gráfico de terreno la ordenada de la cruz de campo. Este valorcorresponde al espesor (m), de la capa superior (E1).

1.7- Leer el número que indica la curva patrón seleccionada.1.8- La resistividad de la segunda capa se determina por medio de la siguiente expresión:

12 n ρ×°=ρ Si el número que indica la curva es un parámetro señalado como “K” el valor de la resistividad

del segundo estrato se calcula como:

12K1

K1ρ×

−+

=ρ

Curva Patrón R e s i s t i v i d a d (

- m )


nº

Cruz de campo

Curva Patrón R e s i s t

i v i d a d (

- m )


nº

Cruz de campo





1.9- El espesor del segundo estrato, se considera de un valor infinito.Interpretación de un sistema de Tres Capas.

2.- Trazar la curva de terreno con los datos obtenidos en el SEV, e identificar la razón deresistividad correspondiente, para conocer la familia a la cual pertenece el terreno en estudio.

2.2- Superponer el gráfico de terreno sobre el gráfico patrón, que visualmente más se asemeje aésta.2.3- Deslizar el gráfico de terreno sobre el gráfico patrón, para obtener un calce lo másperfecto posible entre la curva de terreno y una de las curvas patrón.


ñ 1

ñ 2

ñ 3


R e s i s t i v i d a d (

- m )





2.4- Marcar en el gráfico de terreno una cruz correspondiente al origen (1:1) del gráfico patrón(cruz de campo).

2.5- Leer en el eje vertical del gráfico de terreno, la abscisa de la cruz de campo. Este valorcorresponde a la resistividad (Ù-m), de la capa superior (ñ1).

ñ 1

ñ 2

ñ 3



- m )

nº

a – b - c

Cruz de campo

ñ 1

ñ 2

ñ 3


R e s i s t

i v i d a d (

- m )

nº

Curva patrón

a – b - c

Razón de resistividad






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

12 b ρ×=ρ 2.8- Para determinar la resistividad del tercer estrato, se utiliza la siguiente expresión:

13 c ρ×=ρ

ñ 1

ñ 2

ñ 3



- m )

nº

a – b - c

ñ 1

ñ 2

ñ 3


R e s i s t

i v i d a d (

- m )

nº

a – b - c





2.9- El espesor de la capa intermedia (segundo estrato), se determina multiplicando el númeroque indica la curva con el espesor del primer estrato, es decir:

12 EnE ×°=

2.10- El espesor del tercer estrato, se considera de un valor infinito.Interpretación de un Sistema de Cuatro Capas.

3.1- Trazar la curva de resistividad aparente con los datos obtenidos en terreno, mediante laconfiguración de Wenner o Schlumberger, e identificar la razón de resistividad correspondientepara la gráfica de terreno, lo que indicara el tipo de familia presente.

3.2- Superponer el gráfico con la curva de terreno sobre el gráfico patrón.3.3- Deslizar el gráfico de terreno sobre el gráfico patrón, para obtener un calce lo másperfecto posible entre la curva de terreno y una de las curvas patrón.


ñ1

ñ2

ñ3

ñ4


R e s i s t i v i d a d a p a r e

n t e (

- m )





3.4- Marcar en el gráfico de terreno una cruz de campo correspondiente al origen (1:1) delgráfico patrón.

3.5- Leer en el eje vertical del gráfico de terreno, la absceso de la cruz de campo. Este valorcorresponde a la resistividad (Ù-m), de la capa superior (ñ1).


R e s i s t

i v i d a d a p a r e n t e (

- m )

x

a – b- c -d

x : nº 1 - nº 2

Cruz de campo


R e s i s t i v i d a d a p a r e n t e (

- m )

xCurva patrón

a – b- c -d

Razón de resistividad

x : nº 1 - nº 2






3.7- Para determinar la resistividad del segundo, tercer y cuarto estrato, se utilizan lassiguientes expresiones:

14

13

12

d

c

b

ρ×=ρρ×=ρρ×=ρ


R e s i s t

i v i d a d a p a r e n t e (

- m )

x

a – b- c -d

x : nº 1 - nº 2


R e s i s t i v i d a d a p a r e n t e (

- m )

x

a – b- c -d

x : nº 1 - nº 2




C l G ál P d 28

3.8- El espesor de la capa intermedia (segundo estrato), se determina multiplicando el primernúmero (n°1) que acompaña a la letra (x) que indica la curva, con el espesor del primer estrato, esdecir:

12 E1ºnE ×= 3.9- El espesor de la tercera capa (tercer estrato), se determina multiplicando el segundo

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

13 E2ºnE ×= 3.10- El espesor del cuarto estrato, se considera de un valor infinito.

Referencias:- NCH 4/2003 Instalaciones Interiores de Baja Tensión. Ministerio de Economía Fomento y

Reconstrucción.- Diseño de Sistemas de Puestas a Tierra. Seminario de Electricidad-INACAP Colón.- Sistemas de Puestas a Tierra. Maria Morelli- Universidad de Carbono.

- Distribución Industrial de la Energía-Mario Lillo Saavedra- Universidad de Concepción.- IEEE Std-142-1991 Grounding of Industrial and Comercial Power Sistems. Green Book

IEEE.- Manual para el proyecto de Sistemas de Puestas a Tierra- Pedro Ortuondo F.

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apunte mallas 1