Medición de la resistividad del terreno
Método Wenner
¿Por qué determinar la resistividad del
terreno?
Conocer la resistividad del terreno es
especialmente necesario para determinar el diseño de la conexión a tierra de
instalaciones nuevas (aplicaciones en campo abierto) para poder satisfacer las
necesidades de resistencia de tierra. Lo ideal sería que encontrase un lugar
con la menor resistencia posible. Pero, como hemos dicho anteriormente, las
malas condiciones del terreno pueden superarse con sistemas de conexión a
tierra más elaborados.
La composición, el contenido en humedad y la
temperatura influyen en la resistividad del terreno. El terreno es rara vez
homogéneo y, la resistividad del mismo varía geográficamente y a diversas
profundidades.
El contenido en humedad cambia según la
estación del año, varía en función de la naturaleza de las subcapas de la
tierra y la profundidad del nivel de agua subterránea permanente. Dado que el
terreno y el agua generalmente son más estables en estratos más profundos, se
recomienda que las varillas de toma de tierra se coloquen lo más profundo
posible en la tierra, en el nivel de agua subterránea si fuera posible.
Asimismo, las varillas de toma de tierra se deben instalar en un lugar donde
haya temperatura estable, por ejemplo, por debajo de la profundidad de la
helada.
Para que un sistema de conexión a tierra sea
eficaz, debe estar diseñado para soportar las peores condiciones posibles.
Disposición de los electrodos con el método Wenner
¿Cómo se calcula la resistividad del terreno?
El procedimiento de medición que se describe a continuación emplea el método Wenner aceptado universalmente y desarrollado por el Dr. Frank Wenner, miembro de la agencia de estándares de EE.UU., en 1915. (F. Wenner, A Method of Measuring Earth Resistivity; Bull, National Bureau of Standards, Bull 12(4) 258, p. 478-496; 1915/16.)
El procedimiento de medición que se describe a continuación emplea el método Wenner aceptado universalmente y desarrollado por el Dr. Frank Wenner, miembro de la agencia de estándares de EE.UU., en 1915. (F. Wenner, A Method of Measuring Earth Resistivity; Bull, National Bureau of Standards, Bull 12(4) 258, p. 478-496; 1915/16.)
La fórmula es: Dividir Ohmios-centímetros entre
100 para convertirlos en Ohmios-metros. Observe sus unidades.
Ejemplo: Ha decidido instalar varillas de toma
de corriente de tres metros de longitud en su sistema de conexión a tierra.
Para medir la resistividad del terreno a tres metros de profundidad ya se
explicó que es necesario dejar una separación entre los electrodos, que en este
caso sería de tres metros.
Para medir la resistividad del terreno, inicie
el comprobador Fluke 1625 y lea el valor de la resistencia en Ohmios.
Supongamos que en este caso el valor de resistencia es de 100 Ohmios. De
acuerdo a esto, en este ejemplo sabemos que:
A = 3 metros y,
R = 100 Ohmios
Por tanto, la resistividad del terreno sería:
r= 2 x p x A x R
r = 2 x 3.1416 x 3 metros x 100 Ohmios
r= 1885 Ωm
¿Cómo se mide la resistividad del terreno?
Para medir la resistividad del terreno, conecte
el comprobador de resistencia de tierra tal y como se muestra más abajo.
Como puede ver, se colocan en el terreno cuatro
picas en línea recta equidistantes entre ellas. La distancia entre las picas
debe ser al menos el triple que el valor de profundidad de la pica. Por lo
tanto, si la profundidad de cada pica es de 30 cm, asegúrese de que la
distancia entre las picas es como mínimo de 91 cm. El Fluke 1625 genera una
corriente conocida a través de las dos picas exteriores y se mide la caída en
el potencial de tensión entre las dos picas interiores. Mediante la Ley de Ohm
(V = IR), el comprobador Fluke calcula de forma automática la resistividad del
terreno.
Dado que elementos como piezas de metal
enterradas o acuíferos subterráneos distorsionan e invalidan a menudo los
resultados de la medición, siempre se recomienda realizar mediciones
adicionales en las que los ejes de las picas se hayan girado 90 grados. Al
cambiar la profundidad y la distancia varias veces, se produce un perfil que
puede determinar un sistema de resistividad del terreno adecuado.
Las mediciones de resistividad del terreno a
menudo se ven distorsionadas por la existencia de corrientes de tierra y sus
armónicos. Para impedir que esto ocurra, el Fluke 1625 emplea un sistema de
control automático de frecuencia, el cual selecciona automáticamente la
frecuencia de medición con la mínima cantidad de ruido que le permita obtener
una lectura clara.
Referencia consultada: “FLUKE”
Referencia consultada: YouTube “Parres Video”
Método Schlumberger
Este método es parecido al método Wenner con respecto a los cuatro electrodos que se utilizan; no obstante, los electrodos centrales (o de potencial) se mantienen a una distancia constante mientras que la distancia de los electrodos exteriores se va variando para que la profundidad de medición sea mayor
La ecuación para medir la resistividad con este método es:
Este método es parecido al método Wenner con respecto a los cuatro electrodos que se utilizan; no obstante, los electrodos centrales (o de potencial) se mantienen a una distancia constante mientras que la distancia de los electrodos exteriores se va variando para que la profundidad de medición sea mayor
Disposición de los electrodos con el método Schlumberger
ρ = 2⋅π ⋅R⋅ (n +1)⋅na
Resistividad
del terreno, métodos de medición
Diseños de
sistema de tierra según las normas IEEE
Como usar
el Terrometro SW-4235
Referencia
consultada: YouTube “Twilight SA de CV”
Resistividad
del Suelo - Métodos de Medición Wenner
Referencia consultada: YouTube “Universidad Fermín Toro”