Se conecta el instrumento para la prueba requerida como se muestra en la
figura Nº 5.8.
Superficie del Terreno
L
A
L
C1
Punto Medio
P1
P2
MEGGER EARTH TESTER
C2
Figura N° 5.8 Método de Schlumberger
El centro de medición (punto medio), se debe ubicar en el centro del terreno.
Se toman dos o más conjuntos de lecturas, moviéndose a lo largo de dos
líneas paralelas y perpendiculares.
La profundidad de enterramiento “h” de los electrodos no será mayor que 10
cm. En el caso que “L” sea igual o menor que 10 m. Para los valores de “L”
mayores de 10 m, la profundidad de enterramiento “h” debe ser mayor que
10 cm, no sobrepasando los 20 cm.
La separación “L” entre el centro de medición y los electrodos de corriente
“C1” y “C2”, y la separación “A” entre los electrodos se irán variando, y
tomando las lecturas respectivas, de acuerdo al tamaño del terreno.
Se debe calcular la resistencia en cada medida, esta se establece por la ley de
Ohm (5.24).
I
V
R
(5.24)
Donde:
R
:
Resistencia medida en Ohm (O)
?V
:
Diferencia de potencial entre P1 y P2, medida en Volt (V).
I
:
Corriente que circula entre C1 y C2, medida en Amperes (A).
Para calcular la resistencia aparente de cada medida ?1, y completar el
formulario de medidas de resistividad
25
.
0
1
A
L
A
R
(5.25)
Donde:
?1
:
Resistividad aparente (Om).
R
:
Resistencia medida en Ohm (O)
L
:
Distancia de los electrodos de corriente con respecto al punto central.
A
:
Distancia de los electrodos de potencia con respecto al punto central.
5.5.-MEDICION DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA (NCH Elec. 4/2003
Apéndice 7 párrafo 7.3)
Finalidad: conocer el valor de resistencia de una puesta a tierra de acuerdo a un diseño
específico. Este valor será comparado con el de diseño y será utilizado para calificar la
efectividad esperada de la puesta a tierra.
Metodología: si bien el empleo de una fuente de corriente independiente y medición de
corriente y voltaje con instrumentos individuales ofrece un mayor grado de precisión y seguridad,
el conseguir los elementos necesarios con las características adecuadas al proceso de medición
puede presentar un grado de dificultad considerable y por ello lo usual es efectuar estas
mediciones con alguno de los modelos de geóhmetro disponible en el mercado; en cualquiera de
ambos casos la metodología es la misma y básicamente deberá seguir los pasos siguientes:
La tierra de referencia se ubicará en un punto que garantice estar fuera de la
zona de influencia de la puesta a tierra por medir; como regla general se
acepta que esto se logra ubicando la tierra de referencia a una distancia
comprendida entre tres y seis veces el alcance vertical de la puesta a tierra.
Para una puesta a tierra enmallada este alcance vertical está representado por
la longitud de su diagonal mayor.
La corriente se inyectará al suelo a través de la puesta a tierra por medir y la
tierra de referencia, puntos C1 y C2; el potencial se medirá entre la puesta a
tierra por medir y una sonda de posición variable, puntos P1 y P2 de; ello
significa que el circuito de corriente y de medición de potencial tienen un
punto común en la puesta a tierra por medir, representado por la unión C1-
P1. En el caso de utilizar en la medición un geóhmetro de tres electrodos este
punto común viene dado en el instrumento y corresponde al terminal de la
izquierda, ubicándose frente al instrumento; en el caso de utilizar un
geóhmetro de cuatro electrodos se deberá hacer un puente entre C1 y P1 y
este punto común se conectará a la puesta a tierra por medir.
El desplazamiento de la sonda de medición de potencial se hará sobre tramos
uniformes, recomendándose un espaciamiento de aproximadamente un
20avo de la distancia entre la puesta a tierra y la tierra de referencia. Para el
caso de mediciones de tierras en instalaciones de consumo o sistemas de
distribución un espaciamiento de cinco metros es recomendable.
La serie de valores obtenidos se llevará a un gráfico con las distancias de
enterramiento de la sonda de medición de potencial respecto de la puesta a
tierra en abscisas y los valores de resistencia obtenidos en cada medición en
ordenadas. Si la parte plana esperada de la curva de valores de resistencia no
se obtiene ello significa que no se ha logrado ubicar la tierra de referencia
fuera de la zona de influencia de la puesta a tierra y la distancia entre ellas
debe aumentarse hasta obtener dicho tramo horizontal. El origen del gráfico,
distancia cero, estará al borde de la puesta a tierra por medir.
Si por no disponer de terreno suficiente para lograr el alejamiento adecuado
entre ambas tierras no es posible obtener la parte horizontal de la curva, una
aproximación confiable es adoptar el valor de resistencia obtenido a una
distancia equivalente al 65% de la distancia entre la puesta a tierra y la tierra
de referencia.
Los resultados de la medición efectuada de este modo son independientes de
los valores de resistencia propios de la tierra de referencia y de la sonda de
medición de potencial, razón por la cual, la profundidad de enterramiento de
estos elementos no es un factor incidente en los resultados.
Nota: Esta condición a llevado a la confusión bastante extendida de aceptar como valor
representativo de la resistencia de la puesta a tierra, al obtenido a una distancia de 20m, lo cual es
válido sólo para el caso que el electrodo de puesta a tierra sea una barra de 3m de largo y
diámetro no superior a 20mm, enterrada en forma vertical.
Instrumentos empleados: puede emplearse en este caso el mismo instrumento de cuatro
electrodos empleado para la medición de resistividad de terreno, creando el punto común uniendo
los terminales C1 y P1, tal como se indicó en la metodología; en los últimos modelos de algunas
marcas, este puente viene preparado internamente y el instrumento dispone de dos posiciones de
medición, las cuales se seleccionan mediante un botón. Existen también geóhmetros de tres
electrodos, que presentan como ventaja un costo considerablemente menor que los de cuatro, sin
embargo su capacidad está limitada exclusivamente a la medición de resistencias, en tanto los de
cuatro electrodos sirven indistintamente para medir resistividades y resistencias.
Calificación de resultados: el valor de resistencia obtenido de la medición se comparará
con el valor calculado en el proyecto y con los valores límites establecidos por la norma; en caso
de que este valor sea igual o menor al calculado y cumpla con los límites de norma, el valor será
certificado, en caso contrario se deberá rediseñar la puesta a tierra y adoptar las disposiciones
necesarias para cumplir con aquellas condiciones.
5.5.1.- Consideraciones Prácticas
En toda medición de resistencia de puesta a tierra, es necesario tener presente los posibles
acoplamientos entre los circuitos de corriente y potencial, como también las corrientes y voltajes
residuales en la zona de medición. Estos aspectos, en combinación con el tamaño de la puesta a
tierra a medir y el orden de magnitud de la resistencia, determinan el tipo de instrumento a
emplear y los procedimientos a seguir en la medición.
Utilización de instrumentos portátiles, esta alternativa tiene una ventaja de
una mayor simplicidad y rapidez en la medición. Sin embargo, lo reducido
de las corrientes inyectadas y, por lo tanto, lo reducido de los voltajes
medidos, hacen que estas mediciones se vean muy afectadas por los voltajes
residuales que pueden existir en las zonas de medición, sobre todo en el caso
de instalaciones energizadas. Se deben utilizar exclusivamente en puestas a
tierra pequeñas.
Inyección de corriente elevadas (1 – 50 A), para ello, se utiliza normalmente
la alimentación en baja tensión (220/350 V), o la tensión de servicio
auxiliares existentes en la instalación. Las medidas se realizan con
instrumentos tradicionales voltímetro amperímetro. La medición con
corriente inyectadas altas, aun que mas compleja, elimina o aminora el
efecto de los voltajes residuales.
Tema desarrollado por:
Ing. Juan Alercio Alamos Hernández
juan_alamos_h@yahoo.es
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