Informe 8

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MEDIDA DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA Y RESISTIVIDAD DEL SUELO
NOMBRES: Vladimir Álvarez Gaviria, Juan Pablo Quintero, Natalia Ochoa Blanco, Miguel Ángel Toro 
OBJETIVOS 
· Medir la resistencia de puesta a tierra de un electrodo puesto a tierra en cancha de fútbol de la Universidad de Antioquia.
· Medir la resistividad del suelo en algunos sitios de la Universidad de Antioquia.
INSTRUMENTOS Y EQUIPOS
· Telurómetro digital con sus respectivos accesorios.
· Metro o lienza.
MARCO TEÓRICO
Algunos términos que tienen relación con el tema de puesta a tierra son:
Puesta a tierra: Grupo de elementos conductores equipotenciales, en contacto eléctrico con el
suelo o una masa metálica de referencia común, que distribuye las corrientes eléctricas de falla
en el suelo o en la masa. Comprende electrodos, conexiones y cables enterrados.
Circuito de retorno a tierra: Es un circuito en el cual la tierra o cualquier otro cuerpo conductor
equivalente se emplea para completar el circuito y permite la circulación de corriente desde o
hacia la fuente.
Electrodos de conexión a tierra: Es un conductor incrustado en la tierra, usado para mantener el
mismo potencial en los conductores conectados a él y para disipar la corriente conducida por él.
Corriente eléctrica a tierra: Es la corriente que fluye en la tierra o en una conexión a tierra.
Resistencia de puesta a tierra a tierra: La resistencia de puesta a tierra a tierra de un electrodo,
es la resistencia óhmica entre el electrodo y un electrodo de tierra remoto con resistencia cero.
Al hablar de remoto se refiere a que el electrodo se halla a una distancia tal que la resistencia
mutua de los dos electrodos es esencialmente cero.
Resistencia mutua: La resistencia mutua de dos electrodos de tierra es igual a la variación del
voltaje en uno de ellos, producida por un amperio de corriente en el otro.
Potencial eléctrico: El potencial eléctrico de un punto cualquiera es el que existe con respecto a
un punto o zona supuesta arbitrariamente de potencia cero (tierra remota).
Tensión de paso: Tensión que aparece entre los pies de una persona (o un animal) cuando se
separan los pies en el suelo, resultante de la utilización de la tierra como conductor (circulación
de corriente por la tierra física). En el caso de humanos, con fines de cálculo, la separación
adoptada es de un metro. En el caso del ganado, se sugiere utilizar 1.5 m.
Tensión de contacto: Diferencia de potencial que durante una falla se presenta entre una
estructura metálica puesta a tierra y un punto en la superficie del suelo a una distancia de un
metro.
Resistividad: La resistividad del terreno, expresada en Ω*m, es la resistencia de un metro cúbico
de tierra medido entre superficies opuestas paralelas de una porción de material de longitud y
sección uniforme unitaria.
Objetivos de la puesta a tierra
Los objetivos de un sistema de puesta a tierra son:
· La seguridad de las personas.
· La protección de las instalaciones.
· La compatibilidad electromagnética.
Factores que influyen en la resistividad del terreno
· Tipo se suelo.
· Mezcla de diversos tipos de suelo.
· Suelos estratificados en capas con profundidades y materiales diferentes.
· Contenido de humedad.
· Temperatura.
· La compactación y presión.
· La composición química y la concentración de las sales disueltas en el agua.
En la tabla 1, se muestran los valores de resistividad típicos para diferentes tipos de suelo.
Tabla 1. Valores de resistividad para diferentes tipos de suelos
PROCEDIMIENTO
1. Presente los esquemas de los montajes realizados. 
· Método de dos puntos
· Método de Wenner 
· Método de caída de potencial
2. Los valores medidos de la resistencia de puesta a tierra mediante el método de la caída de potencial. Analice los valores medidos y presente las posibles causas de error. 
Para efectuar esta medición se requiere hincar dos electrodos auxiliares en el terreno. La corriente generada por el instrumento es inyectada entre el sistema bajo prueba y el electrodo auxiliar C. La caída de potencial a través del suelo es medida entre el sistema bajo prueba y el electrodo auxiliar P. 
Medidas:
Perfil 1 Perfil 2
52%: 10,4 m → 96,1 Ω 52%: 10,4 m → 93,2 Ω
62%: 12,4 m → 103 Ω 62%: 12,4 m → 93,5 Ω
 72%: 14,4 m → 105,2 Ω 72%: 14,4 m → 94 Ω
Las posibles causas por la que se puede presentar cierto error en las medidas varían en la distancia a la cual se tomaron las medidas, pues el método no establece una distancia a la cual el método sea más efectivo; también las condiciones del suelo pueden presentar efectos en la toma de medidas y la calibración del telurómetro. 
3. Los valores medidos de la resistencia de puesta a tierra mediante el método de los dos puntos. Analice los valores medidos, compare dichos valores con el método de la caída de potencial y presente las posibles causas de error.
Se mide la resistencia de dos electrodos en serie: el electrodo bajo prueba y comúnmente un sistema de tuberías de agua. Debido a que este método encierra mucha incertidumbre se considera como un "último recurso".
Medidas:
Perfil 1
10 m → 244 Ω
20 m → 230 Ω
Se puede percibir que en el método de los dos puntos a mayor distancia la resistencia disminuye, situación que no se presenta con las medidas tomadas con el método de caída de potencial pues en este se puede observar que, aunque en el perfil dos es un poco mínimo el aumento, a mayor distancia mayor va siendo la resistencia. 
4. Tabule y grafique los valores de resistividad del suelo versus distancia. Analice los resultados medidos y presente las posibles causas de error. 
 Tabla 2 Tabla 3
	Perfil 1
	Método
	Distancia [metros]
	Valor de resistencia [ohmios]
	Método dos puntos
	10
	244
	
	20
	230
	Método de Wenner
	1
	9,7
	
	2
	6,81
	
	3
	4,3
	
	5
	1,96
	
	7
	0,95
	Método de diferencia de potencial [52%, 62%, 72%]
	10,4
	96,1
	
	12,4
	103
	
	14,4
	105,2
	Perfil 2
	Método
	Distancia [metros]
	Valor de resistencia [ohmios]
	Método de Wenner
	1
	10,18
	
	2
	6,81
	
	3
	4,43
	
	5
	1,72
	
	7
	0,77
	Método de diferencia de potencial [52%, 62%, 72%]
	10,4
	93,2
	
	12,4
	93,5
	
	14,4
	94
Gráfica 1. Método de dos puntos.
Gráfica 2. Método de Wenner.
Gráfica 3. Método de diferencia de potencial. 
Se puede evidenciar que a medida que aumenta la distancia disminuye la resistencia del suelo, teniendo en cuenta que este método posee demasiada incertidumbre. En el método de Wenner es notorio que entre mayor sea la separación entre electrodos la resistividad disminuye; en el método de caída de potencial está claro que a mayor distancia mayor es la resistencia, pero se debe tener en cuenta que no se tiene una distancia establecida para la toma de la medida y esto puede ser una causa de error. 
5. Presente las conclusiones generales
· El método de los dos puntos debido a su alta incertidumbre es uno de los métodos menos utilizados. 
· Se debe tener en cuenta siempre la calibración correcta de los instrumentos necesarios para realizar la medición.
· Tener presente el tipo de suelo y sus condiciones de humedad para determinar si los datos de medida son correctos o no.
· Tener en cuenta la resistencia de los electrodos, debido a que esta puede alterar los datos de las mediciones.				
Método de los dos puntos
10	20	244	230	
Método Wenner
Perfil 1	1	2	3	5	7	9.6999999999999993	6.81	4.3	1.96	0.95	Perfil 2	1	2	3	5	7	10.18	6.81	4.43	1.72	0.77	Distancia [metros]
Resistencia [OHMS]
Método de diferencia de potencial
Perfil 1	
10.4	12.4	14.399999999999999	96.1	103	105.2	Perfil 2	
10.4	12.4	14.399999999999999	93.2	93.5	94	DISTANCIA [METROS] 
RESISTENCIA [oHMS]