Resistividadas

CADEXE INGS. | Jr. Lneas de Nazca Mz. D'2 Lt.3 Urb. Portada del Sol - La Molina - Lima 12 Telfono: 7748 573 - 1 -

DISEO DE PUESTA A TIERRA A.- PRESENTACION 1.- ESTACION: EBC PUNTA DE BOMBON 2.- UBICACIN: DISTRITO: DEAN VALDIVIA

PROVINCIA : CAMANA DEPARTAMENTO: AREQUIPA

3.- COORDENADAS: S -171028.24; W: -714734.94 4.- TIPO y COLOR DE TERRENO: ALUVIONICO / GRIS 5.- METODO APLICADO: WENNER 6.-EQUIPO EMPLEADO: INSTRUMENTO

Modelo: TELARINS EARTH-TEST; Serie: 100190035

7.- FECHA DE EJECUCION DE LAS MEDICIONES: 04-03-2012


B. DISEO Y CONSTRUCCION 1.0 DATOS DE CAMPO

CUADRO 1 RESISTENCIA

ESPACIAMIENTO (a) 1ERA MEDICIN 0,50 0,741,00 0,751,50 0,732,00 0,782,50 0,773,00 0,963,50 0,774,50 0,78

La resistividad aparente (a) viene dada por la siguiente expresin

Donde: a = Resistividad promedio a la profundidad a en -m a = Distancia entre electrodos en metros b = Profundidad de enterrado de electrodos en metros R = Lectura del telurmetro en


CALCULO DE LA RESISTIVIDAD APARENTE (a) Mtodo WENNER

(m) RESISTIVIDAD (-m) a Promedio (a)

0,50 2,851,00 5,021,50 7,092,00 9,972,50 12,233,00 18,243,50 17,034,50 22,13

1

0,0 2,02

ANALISIS DE CAPAS La Ecuacin de Tagg para Resistividad de Suelos de dos capas expresa que: Como 0= 2,02 -m, y dado el carcter descendente de la curva, asumimos para a=0 ap = 2,00 -m; 0/ ap > 1 Conociendo los valores 0/ ap para las distancias: a = 1,00 m y a = 1,50 m. Las siguientes evaluaciones consignan los siguientes valores de h (metros) teniendo en cuenta la profundidad de enterramiento de los electrodos del telurmetro en 0,20 m:


Primera Evaluacin (a= 1,0 m) k H/a Esc H/A h(m)0,1 0,000000 0,111111 0,000000 0,0000000,2 0,000000 0,111111 0,000000 0,0000000,3 0,000000 0,111111 0,000000 0,0000000,4 0,000000 0,111111 0,000000 0,0000000,5 1,398969 0,111111 0,155441 0,1554410,6 2,368809 0,111111 0,263201 0,2632010,7 3,127664 0,111111 0,347518 0,3475180,8 3,782616 0,111111 0,420291 0,4202910,9 4,375877 0,111111 0,486209 0,4862091 4,931271 0,111111 0,547919 0,547919

Segunda Evaluacin (a=1,5 m)

k H/a Esc H/A h(m)0,1 0,000000 0,111111 0,000000 0,0000000,2 0,000000 0,111111 0,000000 0,0000000,3 0,000000 0,111111 0,000000 0,0000000,4 0,000000 0,111111 0,000000 0,0000000,5 0,000000 0,111111 0,000000 0,0000000,6 0,753989 0,111111 0,083777 0,1256650,7 1,631438 0,111111 0,181271 0,2719060,8 2,304182 0,111111 0,256020 0,3840300,9 2,893189 0,111111 0,321465 0,4821981 3,435116 0,111111 0,381680 0,572519


Del grfico h-k, e interpolando datos se obtiene:

k= 0,914h1= 0,495 m1= 2,00 -m 2= 44,52 -m

Que corresponde a un suelo con 02 estratos de las siguientes caractersticas:

Como la altura h es alrededor de 0,495 metros que es menor a 0,25 m de la altura de la caja de registro, se asume una resistividad equivalente a la de estratificacin:

estrat = 14,25 -m Tenemos un porcentaje de reduccin por el uso de Thorgel y Bentonita del

orden del 60%, resultando la resistividad de diseo como: d = 5,70 -m

2. CLCULO DE LA RESISTENCIA DEL SPAT CLCULO DE LA RESISTENCIA DE UN ELECTRODO

Resistividad de diseo d= 5,70 -m Longitud de la jabalina L= 2,40 m Radio de la Jabalina (3/4 ) r= 0,00953 m Resistencia de un electrodo R= 2,35


CLCULO DE RESISTENCIA DE ELECTRODOS EN PARALELO

N Nmero de electrodos jabalinas 02 F Factor extrado de la Tabla precedente 1,16 Rr Resistencia de los electrodos en paralelo 1,36 CLCULO DE LA RESISTENCIA DE MALLA A TIERRA

1 (Resistividad de la primera capa 1) 2,00 -m (luego se le aplica el porcentaje de reduccin) 0,80 -m r (radio del cable Cu 50mm2- en m) 0,0039 m L (Longitud del fleje - mnimo - en m) 5,00 m h (profundidad de enterramiento - en m) 0,40 m R Resistencia de Malla a Tierra 0,22 CLCULO DE LA RESISTENCIA MUTUA

d (Resistividad del Diseo) 5,70 -m Ltot (Longitud Total ) 5,00 m L (Longitud del Electrodo) 2,40 m Rm Resistencia Mutua 0,52


RESISTENCIA TOTAL DEL S.P.A.T. (Rt) Frmula de Schwartz

R (Resistencia de la malla a tierra) 0,22 Rr (Resistencia de Electrodos en paralelo) 1,36 Rm (Resistencia mutua) 0,52 Rt (Resistencia Total del Sistema) 0,05 3.- PRODUCTOS QUMICOS A UTILIZAR: Thor-Gel ms Bentonita Tanto en pozos como en zanjas de interconexin, aplicar 60 kg de Bentonita sdica por cada metro cbico de tierra cernida. Thor-Gel Es un compuesto de naturaleza compleja formado al mezclar en el terreno sus 02 soluciones acuosas, el compuesto qumico resultante tiene naturaleza coloidal, formando una malla tridimensional de iones positivos y negativos, que pueden cruzarlo en uno u otro sentido convirtindolo en excelente conductor elctrico. Tiene una gran atraccin por el agua, de modo que puede aprisionarla manteniendo un equilibrio con el agua superficial que la rodea; esto lo convierte en una especie de reservorio acufero. Rellena los espacios intersticiales dentro del pozo, constituyendo una excelente conexin elctrica entre el terreno (reemplazado) y el electrodo, asegurando una conductividad permanente. Thor-gel tiene el Ph ligeramente bsico y no es corrosivo con el cobre, por lo que la vida media de la jabalina ser de 20-25 aos, mantenindola de vez en cuando si la prdida de humedad es mayscula y si hay elevacin de la resistencia elctrica. Especificaciones del THOR-GEL: El tratamiento consiste en incorporar al pozo los electrolitos que aglutinados bajo la forma de un Gel mejore la conductividad de la tierra y retenga la humedad en el pozo por un periodo prolongado de manera que se garantice una efectiva reduccin de la resistencia elctrica y una estabilidad que no se vea afectada por las variaciones del clima. La cantidad de dosis por metro cbico de tierra del SPAT, vara de 1 a 3 dosis por m3 segn sea la resistividad natural del terreno y la resistencia final deseada, un estudio de la resistividad del terreno asegura un resultado ptimo de reduccin de resistencia, si este no esta a su alcance puede guiarse por la siguiente tabla.

Naturaleza del terreno Resistividad (-m) Dosis THOR-GEL

por m3 Terrenos cultivables y frtiles compactos y hmedos 50-200 1 Terrenos cultivables poco frtiles terraplenes fofos 200-400 2 Suelos rocosos fraccionados y compactos, pedregosos 400 a ms 3


Especificaciones de la Bentonita: La bentonita a utilizar ser Sdica, no aceptndose otro tipo como la bentonita clcica y otros. La bentonita sdica es una montmorillonita (arcilla) que se encuentra en forma natural y que contiene un alto nivel de iones de sodio. Las bentonitas constituyen un grupo de sustancias minerales arcillosas que no tienen composicin mineralgica definida y deben su nombre al hecho de haberse descubierto el primer yacimiento cerca de Fort Benton, en los estratos cretceos de Wyoming en 1848. Aun cuando las distintas variedades de bentonitas difieren mucho entre s en lo que respecta a sus propiedades respectivas. Influencia de la Humedad del terreno La resistividad del suelo sufre alteraciones con la humedad. Esta variacin ocurre en virtud de la activacin de cargas elctricas predominantemente inicas por accin de la humedad, un porcentaje mayor de humedad hace que las sales presentes en el suelo o adicionadas a propsito se disuelvan formando un medio electroltico favorable al paso de la corriente inica. As mismo un suelo especfico con concentracin diferente de humedad presenta una gran variacin de su resistividad, siendo por lo tanto muy susceptible de los cambios estacionales. Basados en esta teora el presente estudio contempla reforzar el sistema propuesto usando Bentonita Sdica en proporciones indicadas en los procedimientos constructivos de los pozos y zanjas. 4.- PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION DE POZOS: -Despus de haber realizado la excavacin de los pozos a 3,00 metros de profundidad y 0,80 metros de dimetro, proceder a humedecer las paredes y el fondo para reactivar las sales naturales. -Cernir o tamizar la tierra de cultivo en malla cocada , mezclar con bentonita sdica 60kg (dos sacos de 30kg) por cada metro cbico de tierra. En el pozo vaciar la tierra de cultivo mezclada formando una capa base de 0.30 metros de espesor apisonar, colocar al centro del mismo el electrodo de cobre de (19mm) x 2,40m de longitud.


- Por el exterior del electrodo aplicar la misma tierra mezclada con bentonita compactando en capas de 0,80 metros. Proceda con la primera dosis de Thorgel: disuelva el contenido de la bolsa crema en no menos de 20 litros de de agua y virtala en la concavidad del pozo, espere su total absorcin; disuelva el contenido de la bolsa azul en no menos de 20 litros de agua y proceda de la misma forma. Cubra 0,80 metros con tierra de cultivo mezclada, cernida y apisone. Proceda con el segundo tratamiento de Thorgel, cubra nuevamente 0,80 metros con tierra de cultivo mezclada, cernida y apisone hasta llegar a 0,25m de la superficie del suelo (altura de la caja de registro). 5.- PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION DE ZANJA: - En la zanja de interconexin de 0,4m de ancho por 0,6m de profundidad, humedecer tanto las paredes como el fondo con abundante cantidad de agua, colocar una capa de 0,10 metros de tierra de cultivo mezclada con bentonita sdica en proporcin 60kg (dos sacos de 30kg) por metro cbico de tierra; sobre sta conformar otra capa de 0,10 metros de tierra mezclada y tamizada llegando a tender el fleje de cobre a 0,40 metros, profundidad donde se enterrar el fleje de cobre. -Proceder con la primera dosis de Thorgel (bolsas crema y azul diluidas en agua) una vez absorbido el gel coloidal, proceder con apisonar una capa de 0,20 metros de tierra de cultivo tamizada en malla de 1/2", (aqu estamos a 0,20 metros de profundidad); proceder con la aplicacin de la segunda dosis de Thorgel: Disuelva el contenido de la bolsa crema en no menos de 20 litros de de agua y virtala en la concavidad del pozo o la zanja, espere su total absorcin; disuelva el contenido de la bolsa azul en no menos de 20 litros de agua y proceda de la misma forma. Compacte finalmente una ltima capa de 0,20 metros con tierra tamizada y mezclada de cultivo hasta llegar al nivel de la superficie del suelo.

6.- CONCLUSIONES Las especificaciones tcnicas sobre el cual el diseo esta sustentado basados en las normas NEC, Artculo 250- G y los acpites correspondientes. El diseo constar de la puesta a tierra con 02 electrodos de cobre en forma vertical, para asegurar la resistencia requerida ser interconectado con una malla de 5,00 metros de conductor de cobre de 50mm2. El sistema as diseado no excede de los 5 Ohmios. Cabe resaltar que cada electrodo de cobre tiene (19 mm) y 2,40 m de longitud total.


C.- RESUMEN DE LOS CALCULOS REALIZADOS Resistencia del sistema 0,05 Resistividad primera capa 2,00 -m Porcentaje de reduccin 60,00 % Profundidad de la malla a instalar 0,4 m Dimetro del electrodo a utilizar 3/4 pulgada Dimensiones del conductor de Cobre 50 mm2 (radio 0,0039mm) Longitud total de la malla 5,00 m No. de pozos c/jabalina y cajas de registro 02 pozos verticales No. de cajas de registro adicionales 0 Dosis de bentonita en pozo 60 kg x m3 Dosis de bentonita en zanja 60 kg x m3 Dosis de Thorgel en pozo 02 dosis Dosis de Thorgel en zanja 02 dosis D.- DISPOSICION DE LOS POZOS EN LA E.B.C.


E.- CERTIFICADO DE CALIBRACION DEL TELUROMETRO

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