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MEDIDAS ELÉCTRICAS

Laboratorio 8

“SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA”

2013 – 1

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

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TECSUP Laboratorio de Medidas Eléctricas –

Lab. 8

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR 88

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“SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA”

OBJETIVO:

1. Medir la resistividad de un terreno, utiliando el !"todo de #enner.$. Cal%ular el valor te&ri%o de un siste!a de 'uesta a tierra, %ono%iendo su

resistividad ( su )eo!etr*a.+. Medir la resisten%ia de un siste!a de 'uesta a tierra, utiliando un

telur&!etro.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

A. MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD (MÉTODO DE WENNER)Este !"todo %onsiste en %al%ular la resistividad a'arente del terreno - a%olo%ando %uatro ele%trodos o 'i%as, a distan%ias i)uales, si!"tri%a!entese'arados de un 'unto %entral 0 de/a0o del %ual uere!os !edir laresistividad del terreno.

I

2

Medidor de resistividad

3 , + !

a a a

C1 P1 P$C

$

4 0

Fi)ura 1 Medi%i&n de la resistividad 'or el !"todo de #enner.

Donde5

45 Pro6undidad 'ara la !edida de la resistividad!edida a5 7e'ara%i&n entre ele%trodos.

Con este !"todo se o/tiene el valor de la resistividad !edia de todas las%a'as del terreno entre la su'er8%ie ( una 'ro6undidad 4 4 9 +a:;.

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B. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

Los ele%trodos ti'o 0a/alina, son varillas de %o/re duro ue en el !er%ado los'ode!os en%ontrar en lon)itudes estandariadas de $,3< $,=< +,3< +,= ! %ondi>!etros a es%o)er de 3,31+ ( 3,31? !. Estos ele%trodos se introdu%en en elterreno en 6or!a verti%al 'or lo )eneral o en 6or!a 4oriontal.

Cuando la 0a/alina es enterrada en 6or!a verti%al, la resisten%ia de la 'uesta atierra se deter!ina %on la si)uiente e@'resi&n5

R = ρ ⋅

Ln

2

L

2π

L 2r

Donde5

ρ5 resistividad del terreno Ω! L5 lon)itud del ele%trodo!r5 radio de la /arra !R5 resisten%ia de la 'uesta a tierra Ω

Cuando la 0a/alina se entierra en 6or!a 4oriontal, la resisten%ia de la 'uestaa tierra se deter!ina %on la si)uiente e@'resi&n5

R=

ρ ⋅

Ln

2 L2

2π L

r ⋅ h

Donde5

ρ5 resistividad del terreno Ω! L5 lon)itud del ele%trodo!r5 radio de la /arra !R5 resisten%ia de la 'uesta a tierra Ω

45 'ro6undidad de enterra!iento !

C. MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA

Para !edir la resisten%ia de un siste!a de 'uesta a tierra, utiliando untelur&!etro, de/e e6e%tuar la %one@i&n res'e%tiva, tal %o!o se !uestra en la8)ura $.

El ele%trodo de 'oten%ial P de/e estar, ini%ial!ente en el 'unto aB 'arato!ar le%tura de la resisten%ia, lue)o, %a!/iar su 'osi%i&n 4asta /B (

nueva!ente, anotar el valor de resisten%ia, ( as* su%esiva!ente 4asta el'unto 4B. Con estos valores se 'odr> %onstruir la %urva resisten%ia versusdistan%ia ( deter!inar el valor de la resisten%ia de tierra. O/serve ue laresisten%ia de tierra %oin%ide %uando el ele%trodo de 'oten%ial P se u/i%a a1, de la distan%ia al ele%trodo de tierra E.

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7e%uen%ia 'ara la !edi%i&n %on el telur&!etro5

Des%one%te el %ir%uito de tierra.

Cone%te el /orne E del telur&!etro al ele%trodo de 'uesta a tierra< ( los ele%trodos de

%orriente C ( 'oten%ial P, se)n se indi%a en la 8)ura $. 2eri8ue el estado de la /ater*a.

2eri8ue la tensi&n de in(e%%i&n ue su!inistra el eui'o al %ir%uito.

Pon)a el sele%tor del telur&!etro en !edi%i&n de resisten%ia ( se 'resione el'ulsador 'ara lue)o esta/iliar a la tensi&n de in(e%%i&n %on a(uda del dial deresisten%ias ( de esta !anera o/ten)a dire%ta!ente el valor de R en o4!ios.

Helur&!etro

I

2

E P ,C.

a / % d e ) 4

L

3,1 d

d

Fi)ura $ Medi%i&n de la resisten%ia de tierra %on un telur&!etro.

SEGURIDAD:

LOS ELECTRODOS DE EXPLORACIÓN DEBENHACER BUEN CONTACTO CON LA TIERRA

DESCONECTE EL CABLE A TIERRA CUANDOMIDA LAS RESITENCIAS DE UN SISTEMA DE

PUESTA A TIERRA


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EQUIPOS Y MATERIALES:

C!"#$$ D%&'#'#*! M' M+$%,+ O-&%.'#*!

31 Helur&!etro De ; ele%trodos

31 Mult*!etro di)ital3; Ele%trodos de e@'lora%i&n $3 a +3 %!3; Mordaas31 #in%4a o %inta !"tri%a $= ! !*ni!o31 Destornillador 'lano31 Destornillador estrella31 Ali%ate de %orte

31 Cinta aislanteCa/les de %one@i&n


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PROCEDIMIENTO:

A. MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD (MÉTODO DE WENNER)

1. En la ona asi)nada 'or el 'ro6esor, reali%e la %one@i&n de la 8)ura +<ini%ial!ente, to!e el valor de aB i)ual a 1 !etro. Anote el resultado de la!edi%i&n en la ta/a 1.

I

2

Medidor de resistividad

3 , + !

a a a

C1 P1 P$C$

Fi)ura + Medi%i&n de resistividad 'or el !"todo de #enner.

$. Re'ita el 'aso anterior, 'ero utiliando el valor de aB i)ual a $ !etros.Anote el resultado de la !edi%i&n en la ta/la 1.

+. Con los datos de la ta/la 1, %al%ule laresistividad a'arente total ra5

ρa 9 ρa1 J ρa$ : $ 9

ρa 9 2.42 + 1.46)/2 = 1.94


(/) ρa (Ω./)

1 ρa1 =

$ ρa2 =

Ha/la 1Resistividades

!edidas.

$.;$

1.;

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B. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DE UNA PUESTA A TIERRA

1. Con el valor de la resistividad a'arente total, Kle%tro la Kle%trodeKa uetendr*a un Kle%tro de 'uesta a tierra %on Kle%trode verti%al, %u(as%ara%ter*sti%as son5

Lon)itud L 9 $,=3! Radio 9 3,33?= !

0.688

$. Con el valor de la resistividad a'arente total, %al%ule la resisten%ia uetendr*a un siste!a de 'uesta a tierra %on ele%trodo verti%al, %u(as%ara%ter*sti%as son5

Lon)itud L 9 +,=! Radio r 93,33? = !Pro6undidad de enterra!iento 4 9 3,3 !

R = ρ ⋅

Ln

2 L2

9

2π L

r ⋅

h

3.+

R = ρ ⋅

Ln

2 L9

2π L 2r

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C. MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA

1. En la ona asi)nada 'or el 'ro6esor, reali%e la %one@i&n de la 8)ura ;<ini%ial!ente, to!e la distan%ia entre el ele%trodo de tierra E ( elele%trodo de 'oten%ial P i)ual a +,= !. Anote el resultado de la !edi%i&nen la ta/a $.

Helur&!etro

I

2

E P ,C.

a / % d e ) 4

+,= !

=,= !

,= !

?,= !

11,= !

1+,= !

1=,= !

1,= !

d 9 $$ !

Fi)ura ; Medi%i&n de la resisten%ia %on un telur&!etro.

$. Re'ita el 'aso anterior, 'ero des'laando el ele%trodo de 'oten%ial P auna distan%ia de =,= ! del ele%trodo de tierra E. Anote el resultado de la!edi%i&n en la ta/la $.

$ (/) R (Ω)

+,= 1.+=

=,= 1.;1

,= 1.;;

?,= 1.;

11,= 1.=;

1+,= 1.=

1=,= 1.3

1,= 1.3

Ha/la $ Resisten%ias !edidas.


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+. Re'ita el 'aso anterior su%esiva!ente 4asta ue la distan%ia entre elele%trodo de 'oten%ial P ( el de tierra E sea 1,= !, tal %o!o se!uestra en la 8)ura ; ( la ta/la $.

;. Con los datos o/tenidos en la ta/la $, )ra8ue la %urva resisten%ia versusdistan%ia5

R (Ω)

$

(/)N

3 $ ; 13 11 1$ 1; 1 1 $3 $$

Gr>8%a 1 Resisten%ia versus distan%ia.

=. Ho!ando %o!o re6eren%ia la %urva de la )r>8%a 1, deter!ine el valor de laresisten%ia del terreno R. Re%uerde ue el valor de resisten%ia se o/tiene'ro(e%tando el 'unto !edio de la ona 'lana al e0e verti%al,'er'endi%ular!ente.

R 9Mn 6alta esto

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ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:

1. Considera Ud. ue el valor de resistividad del terreno !edido es si)ni8%ativoQE@'liue.....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

$. usti8ue %u>l de las dos )eo!etr*as de siste!a de 'uesta a tierra es%o)er*a'ara unainstala%i&n el"%tri%a residen%ial.....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

+. La !edi%i&n de la resisten%ia a tierra, %on el ele%trodo de 'oten%ial a 1+,! delele%trodo de tierra Cree ue sea re'resentativoQ....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

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CONCLUSIONES5

Anote una %on%lusi&n 'or %ada una de las e@'erien%ias realiadas.

A. M%$#'#*! $% , %&"##$$ (/"+$+ $% W%!!%):

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

B. C1,'2,+ $% , %&"%!'# $% 2! &"%/ $% 2%&" "#%5

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....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

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C. M%$#'#*! $% , %&"%!'#5

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