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• De La Cruz J. Miguel

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“Año de la lucha contra la corrupción e impunidad”

CETPRO HUANCAYO

PROYECTO: SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA.

DIRECTORA: NATALY CERRON BRUNO ASESOR: PABLO MALLMA BRICEÑO INTEGRANTES:     

FLORES BENDEZU, Jorge Fidel. HUAMAN QUISPE, Jhon Rogger. LLANCO BALLASCO, William Robert. ANTONIO MENDOZA, Roger Joel. DE LA CRUZ RAMON, Miguel Jesús. El TAMBO - 2019

AGRADECIMIENTO:

 AL profesor del área de electricidad electrónica, por las enseñanzas tanto en lo educativo y en lo personal.  A los docentes de la institución educativa por el apoyo incondicional, en el transcurso del tiempo que nos acogieron.  A nuestros compañeros, por su constante participación en el salón en las horas de clases.  A la directora y sub directora, por permitirnos presentar nuestro proyecto como una mejora en la institución.

RESUMEN

Este proyecto ha sido desarrollado con el afán de analizar diversos aspectos con relación al trabajo en instalaciones de sistemas a puesta a tierra, ya que muchas veces por malas costumbres de trabajo o por no hacer una buena elección del material de trabajo ha desencadenado en una serie de accidentes tales como lesiones, quemaduras e incluso la propia muerte del trabajador, así como incendios o explosiones en las inmediaciones de la instalación. Se hará un enfoque de los diversos elementos de protección con los que podemos asegurar la calidad de una instalación eléctrica mostrando sus principales características, así como los equipos de protección personal que deben llevarse al momento de realizar un trabajo. Con esta obra se pretende tratar de implementar un manual de procedimientos para la realización de trabajos eléctricos por parte del sector industrial, empresarial y residencial que asegure la calidad de la instalación, pero aún lo más importante conservar la vida de las personas quiénes utilizamos las mismas diariamente.

I.

INTRODUCCIÓN.

Hoy en día en un mundo cada vez más globalizado y ajustado a diversos reglamentos establecidos por el ministerio de energía y minas, nuestro país se ha visto en la imperiosa necesidad de realizar un sistema de puesta a tierra respetando las normas de seguridad industrial, específicamente en el sector eléctrico que conlleve a la seguridad integral. Vale también recalcar que son muy importantes los sistemas de puesta a tierra porque cumplen una función de protección a las personas y equipos e infraestructura, ya que son ellos quienes realizan la construcción como supervisión y mantenimiento de las instalaciones eléctricas, pero deben seguirse normas establecidas o por algún organismo que emita certificaciones. El trabajo en conjunto involucra básicamente el siguiente desarrollo:     

II.

Campaña de mediciones “in situ” para hallar el valor de la resistencia. Análisis y procesamiento de datos, para calcular cantidad de pozas a tierra. Síntesis de recomendaciones de diseño. Implementación del sistema de puesta a tierra. Conclusiones y recomendaciones.

OBJETIVO

El objetivo principal es tener un buen sistema de puesta a tierra equipotencializada, que garantice la seguridad de las personas y de los sistemas eléctricos en general, conectando los sistemas a tierra limitamos las sobretensiones eléctricas, transitorios en la red o contacto accidental con líneas de baja, y a la vez resaltar la importancia para el mantenimiento de monitoreo y funcionamiento de los diferentes equipos eléctricos, según las normas nacionales e internacionales la instalación de sistemas de puesta a tierra es minimizar los riesgos al personal, En el CETPRO HUANCAYO. 2.1 OBJETIVO ESPECÍFICO:

 Brindar seguridad a las personas.  Garantizar la correcta operación de los dispositivos de protección.  Conocer y comprender las normas que regulan el diseño e instalación de un sistema de puesta a tierra.  Conocer y comprender las normas que regulan el diseño e instalación de un sistema de puesta a tierra.  Aplicar los conocimientos y fórmulas para el desarrollo de un diseño óptimo de puesta a tierra en edificaciones inteligentes, clínicas, hospitales, centros comerciales, centros de cómputo, etc.  Establece la permanencia de un potencial de referencia, al estabilizar la tensión eléctrica a tierra bajo condiciones normales de operación.  Implementación de línea a tierra y protección diferencial, en las instalaciones del CETPRO en general. Ya que realizando una inspección en las instalaciones se evidencia, que no se cuenta con esta protección.

III.

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA La importancia de entender el comportamiento de la electricidad y cuáles son sus aplicaciones, hoy en día es un hecho que todas las personas se ven involucradas de cualquier modo con electricidad tanto en sus casas como en el trabajo. Nos enfocaremos solo a una parte muy importante de las protecciones de la electricidad como son las protecciones de puesta a tierra. Como veremos más adelante existen normas que regulan la importancia de la puesta a tierra y tienen por misión entregar parámetros a los usuarios para asegurar una buena puesta a tierra. También se conocerán conceptos básicos como son los términos y lenguaje de esta parte de la electricidad. Sabiendo la importancia de la puesta a tierra de protección y de servicio, es que a existido la importancia de mejorar las puestas a tierra debido que influye mucho las condiciones climáticas, y en todo momento se entiende que una puesta a tierra varia tanto por aspectos del terreno y las condiciones propia que constituyen un problema para medir y obtener una buena puesta a tierra. Esto es por nombrar algunas condiciones de dificultad que se encuentra en la realidad. Debido a lo antes mencionado es que surge la necesidad de crear mejores puestas a tierra y mejores instrumentos que midan la tierra en donde se va a instalar una puesta a tierra.

IV.

DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS 4.1. TIERRA DE PROTECCIÓN Los sistemas eléctricos se conectan a tierra con el fin de limitar la tensión que pudiera aparecer en ellos, por estar expuestos a descargas atmosféricas, por interconexión en casos de fallas con sistemas de conexiones superiores, o bien, para limitar el potencial máximo con respecta a tierra, producto por la tensión nominal del sistema. Este tipo de conexión se denominará Tierra de Servicio. 4.2.

TIERRA DE SERVICIO Los equipos eléctricos se conectan a tierra pata evitar que la carcasa o cubierta metálica de ellos represente un potencial respecto de tierra que pueda significar un peligro para el operario u usuario del equipo. Este tipo de conexión a tierra se denominará Tierra de Protección. 4.3.

TIERRA DE REFERENCIA Se entiende por tierra de referencia a la tierra que se le asigna potencial.

4.4.

ELECTRODO DE TIERRA Se entiende por electrodo de tierra a un conductor (cable, barra, tubo, placa, etc.) enterrado en contacto directo con la tierra o sumergido en agua que este en contacto con la tierra. 4.5. MALLAS DE TIERRA Es un conjunto de electrodos unidos eléctricamente entre sí.

4.6.

CONEXIÓN A TIERRA Es la conexión eléctrica entre una malla o electrodo en tierra y una parte exterior. Las partes de conexiones a tierra no aisladas y enterradas, se consideran como parte de la malla de electrodo.

4.7.

PONER A TIERRA Cuando un equipo o instalación está conectado eléctricamente a una malla o electrodo a tierra.

4.9.

RESISTIVIDAD DE UN TERRENO Es la relación entre la tensión de la malla con respecto a tierra de referencia y la corriente que pasa a tierra a través de la malla.

4.10. GRADIENTE SUPERFICIAL Es la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de la superficie del terreno o del agua, distante entre sí en 1 m. 4.11. DIFERENCIAS ENTRE LA CONEXIÓN DE TIERRA Y NEUTRO Un error común en la conexión de un equipo o en la transmisión de tensión en un conducto es la confusión entre tierra (GND) y neutro (N). Aunque idealmente estos dos terminan conectados en algún punto a tierra, la función de cada uno es muy distinta. El cable de neutro es el encargado de la transmisión de corriente y el conductor de tierra es una seguridad primaria de los equipos contra el shock eléctrico. Identificarlos como si cumplieran la misma función seria anular la seguridad de tierra contra el shock eléctrico. En el hipotético caso se tome el neutro y tierra como la misma cosa, cuando el cable de tierra se corte o interrumpa, la carcasa de los equipos que estén conectados a esta tierra- neutro tendrá el potencial de línea y así toda persona o ser que tenga contacto con ello estará expuesta a una descarga eléctrica. 4.12. TIPOS DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA De acuerdo a su aplicación los sistemas de puesta a tierra son: 4.13. PUESTA A TIERRA DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS Su propósito es eliminar los potenciales de toque que pudieran poner en peligro la vida y las propiedades, de forma que operen las protecciones por sobrecorriente de los equipos. Utilizado para conectar a tierra todos los elementos de la instalación que en condiciones normales de operación no están sujetos a tensiones, pero que pueden tener diferencia de potencial con respecto a tierra a causa de fallas accidentales en los circuitos eléctricos, así como los puntos de la instalación eléctrica en los que es necesario establecer una conexión a tierra para dar mayor seguridad, mejor funcionamiento y regularidad en la operación y en fin, todos los elementos sujetos a corrientes eléctricas importantes de corto circuito y sobretensiones en condiciones de falla. Generalmente la resistencia a tierra en cualquier punto del sistema, no debe ser mayor a 25 Ohms.

4.14. Puesta A Tierra De Protección Los equipos eléctricos se conectan a tierra pata evitar que la carcasa o cubierta metálica de ellos represente un potencial respecto de tierra que pueda significar un peligro para el operario o usuario del equipo. Este tipo de conexión a tierra se denominará Tierra de Protección. La posibilidad de que ciertas partes de una instalación, que normalmente están sin tensión, puede quedar con una tensión con respecto a la tierra por fallas de aislamiento, se debe evitar conectando todas las partes metálicas con las que pueda una persona entrar en contacto y que no debe estar normalmente con tensión. Según la presente norma, se entiende por tierra de protección la puesta a tierra de toda pieza conductora que no forma parte del circuito, pero que en condiciones de falla puede quedar energizada. Se pondrán a tierra las partes metálicas de una instalación que no estén en tensión normalmente pero que puedan estarlo a con secuencia de averías, accidentes, descargas atmosféricas o sobretensiones. 4.15. Salvo se indique lo contrario, se pondrán a tierra los siguientes elementos:  Los chasis y bastidores de aparatos de maniobra.  Los envolventes de los conjuntos de armarios metálicos.  Las puertas metálicas de los locales.  Las vallas y cercas metálicas.  Las columnas, soportes y pórticos.  Las estructuras y armaduras metálicas de los edificios que contengan instalaciones de alta tensión.  Los blindajes metálicos de los cables.  Las tuberías y conductos metálicos.  Las carcasas de transformadores, generadores, motores y otras máquinas.  Hilos de guardia o cables de tierra de las líneas aéreas.  En todos los casos donde el conductor de puesta a tierra se encuentre en vías de circulación de personas u animales ajenas a la instalación deberá contar con protección mecánica, evitándose en lo posible el uso de tubos de material de buena permeabilidad magnética. V.

EFECTOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA SOBRE EL CUERPO HUMANO 5.1. LA PIEL

La principal lesión que ocurre en ésta son las quemaduras que pueden ser internas o externas debidas a dos motivos: Paso de la intensidad de la corriente a través del cuerpo por Efecto Joule. Por la proximidad a un arco eléctrico. Entre los efectos producidos por las quemaduras, podemos encontrar zonas de necrosis (tejidos muertos) así como la afección de diversos órganos al interior del mismo organismo, músculos, nervios e incluso los huesos. Efecto sobre la piel derivados del paso de una densidad de corriente. (Fuente: Fig. 1.1. Efecto sobre la piel derivados del paso de una Seguridad eléctrica: efecto de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano) densidad de corriente. (Fuente: http://www.siafa.com.ar/notas/nota176/efectos.htm)

Zona Quemaduras: Efectos fisiológicos. 0

No hay alteración apreciable de la piel, salvo casos de largas explosiones.

1

Hinchazón y enrojecimiento alrededor del punto de contacto con el electrodo.

2

Notable cambio de coloración e hinchazón con quemaduras incipientes.

3

Quemadura grave de la piel, con carbonización de la misma.

5.2. EL SISTEMA NERVIOSO Los impulsos nerviosos son de hecho impulsos eléctricos. Cuando una corriente eléctrica externa interfiere con el sistema nervioso aparecen una serie de alteraciones, como vómitos, vértigos, alteraciones de la visión, pérdidas de oído, parálisis, pérdida de conciencia o parada cardiorespiratoria. También pueden afectarse otros órganos, como el riñón (insuficiencia renal) o los ojos (cataratas, ceguera). 5.3. EL CORAZON La principal lesión que ocurre es la fibrilación ventricular. Cuyo efecto en el organismo se traduce en un paro circulatorio por rotura del ritmo cardíaco. El corazón, al funcionar descoordinadamente, no puede bombear sangre a los diferentes tejidos del cuerpo humano. Este hecho es particularmente grave para los tejidos del cerebro donde es imprescindible una oxigenación continua de los mismos por la sangre. Si el corazón fibrila el cerebro no puede ejecutar acciones directoras sobre órganos vitales del cuerpo, produciéndose unas lesiones que pueden llegar a ser irreversibles, dependiendo del tiempo que esté el corazón fibrilando. La fibrilación ventricular se produce normalmente con intensidades superiores a 100 mA y tiempos de exposición mayores a 0.15 seg, que representan el 20% de la duración de un ciclo cardíaco medio, que es de 0.75 seg. 5.4. EL SISTEMA MUSCULAR El músculo obligado a contraerse y relajarse repetidas veces llega finalmente a un estado de contracción permanente que recibe el nombre de tetanización. El cuerpo humano requiere permanentemente de electricidad para que nuestros sentidos informen al cerebro y éste a su vez envíe las señales de ejecución a las terminales nerviosas de los músculos. Internamente se generan impulsos de tensión del orden de 0.1 V. Si externamente aplicamos alguna tensión, ciertos movimientos corporales se ven seriamente afectados.

Dependiendo de las condiciones en que se presente la tetanización, una persona podría mantener el control parcial de sus movimientos, logrando así eliminar el contacto eléctrico que esté afectando a determinada parte del cuerpo. En otros casos, la contracción muscular es tan fuerte que la persona afectada puede quedar inmovilizada o salir despedida pudiendo así producirse algún tipo de corte, golpe o quemadura. Esto suele ocurrir con intensidades de corriente en el orden de 10-25 mA. La tetanización se presenta con mayor intensidad en las masas musculares más voluminosas, como los pectorales o dorsales, responsables en gran medida de los movimientos respiratorios, de modo que al originarse la tetanización de éstos se produce la parálisis respiratoria y si ésta es prolongada se produce la asfixia, normalmente ésta se presenta en el orden de los 25-30 mA. 5.5. TRAYECTORIA O RECORRIDO DE LA CORRIENTE A TRAVES DEL CUERPO. La corriente eléctrica sigue la trayectoria que le ofrece menor resistencia. Las consecuencias del accidente dependen de los órganos del cuerpo humano que atraviese la corriente eléctrica en el momento en que ocurre éste. 5.6. La mayoría de las lesiones se producen cuando la corriente eléctrica circula en las siguientes direcciones:      

Mano derecha – pie izquierdo. Mano izquierda – pie derecho. Manos – cabeza. Mano derecha – tórax – mano izquierda. Mano – brazo – codo. Pie derecho – pie izquierdo.

Recorrido de la corriente por el cuerpo humano. (Fuente: Riesgo Eléctrico - Manuel Miguel Delgado Carranza)

VI.

CONEXIONES

Los electrodos de tierra tienen que ser conectados entre sí de alguna manera y es normal que sea vía cobre desnudo si es posible, ya que esto ayudará a reducir el valor de impedancia global. Las conexiones entre los diferentes componentes deben ser mecánicamente robustas, tener buena resistencia a la corrosión y baja resistividad eléctrica. Es prudente evitar uniones y conexiones innecesarias. Debe considerarse el valor de corriente de falla y la duración de la falla que se espera que soporte el sistema de tierra. Varios estándares indican especificaciones para los materiales que son mínimos aceptables, por ejemplo, establecen que las coplas para barras de cobre necesitan un contenido mínimo de cobre de 80%. A continuación, se explican en más detalle los métodos de unión que se emplean, incluyendo métodos mecánicos, bronceados (soldadura en fuerte), soldadura exotérmica y soldados por fusión autógena. 6.1. Conexiones mecánicas Se usan comúnmente y pueden ser mecánicas (conexión apernada) o hidráulicas (compresión). Los conectores deben satisfacer los requerimientos de los estándares aplicables. El proceso de probar el cumplimiento de las normas involucra habitualmente una serie de pruebas de vida durante las cuales el conector es sometido a impactos mecánicos, eléctricos y térmicos. En consecuencia, son factores importantes el diseño, tamaño y material usado -particularmente ya que tales conectores pueden permanecer invisibles en el terreno por cierto número de años, antes de que sean solicitados para operar. Es esencial una conexión eléctrica de baja resistencia, especialmente en sistemas de electrodos del tipo radial. Durante la mantención, se han descubierto conexiones con resistencia de más de 20 ohms. Claramente, esto perjudica el comportamiento del sistema de electrodos. Cuando se apernan entre sí cintas de cobre, debe tenerse cuidando con el tamaño de las perforaciones efectuadas para acomodar el perno. Si son demasiado grandes, la capacidad de transporte de corriente de la cinta se perjudicará. Por esta razón, los estándares y reglamentos de práctica normalmente limitan el diámetro de la perforación a un tercio del ancho de la cinta o menos. Cuando se apernan metales diferentes (por ejemplo, cintas de cobre y aluminio), las superficies deben ser minuciosamente limpiadas y protegidas por un inhibidor de óxido. Una vez efectuada la conexión, el exterior debe ser cubierto por pintura bituminosa u algún otro medio para proteger contra el ingreso de humedad. Cuando se une cobre y aluminio, el cobre primero debe ser estañado. Una unión apernada de este tipo es actualmente el método recomendado preferentemente en los estándares para conectar metales diferentes, en el caso de instalaciones exteriores y en subestaciones eléctricas. Estas conexiones deben estar a una mínima distancia sobre tierra y no pueden ser enterradas. Para unir distintos tipos de conductores, por ejemplo, barras de tierra a cinta o cable, se dispone de abrazaderas apropiadas. Estas deben tener un alto contenido de cobre. No deben usarse bandas metálicas. En alguna oportunidad se usó uniones de tipo estañado y remachado. La cinta de cobre se perforaba, luego era estañada y remachada. Sin embargo, los remaches algunas veces se rompen y sueltan debido a vibración, etc. Este método de unión

claramente no es recomendado para tratar los altos valores de corriente de falla encontrados ahora. 6.2. Conexiones bronceadas La conexión bronceada se aplica ampliamente al cobre y aleaciones de cobre. Este método tiene la ventaja de proporcionar una baja resistencia de unión la cual no se corroe. Actualmente, es el método preferido descrito por los estándares para conectar cintas de cobre en el interior de subestaciones. Sin embargo, es esencial que el bronceado sea efectivo. Puede ser difícil hacer una buena unión en terreno, particularmente donde están involucradas grandes áreas de sección transversal. Son esenciales las superficies planas limpias pues los materiales de bronceado generalmente no fluyen como la soldadura. Existe así la posibilidad de conexiones adecuadas sólo en los puntos de contacto, pero con vacíos importantes que quedan sin llenar. Para este trabajo es esencial una buena fuente de calor, particularmente para conectores grandes. 6.3. Uniones exotérmicas Estas uniones se realizan mediante un molde de grafito que se diseña para ajustar el tipo específico de unión y el tamaño de los conductores. Usando una pistola con pedernal se enciende una mezcla de polvo de aluminio y de óxido de cobre y la reacción que se crea forma una unión de cobre virtualmente puro en torno a los conductores. La reacción de alta temperatura se produce en el interior del molde de grafito. Si se ocupa y mantiene adecuadamente, cada molde puede usarse para realizar entre 50 y 70 uniones. Este tipo de unión asegura los siguientes beneficios: • Proporciona una unión permanente, de baja resistencia eléctrica y resistente a la corrosión. • La técnica empleada no requiere adiestramiento, relativamente. • Puede operar a alta temperatura, permitiendo eventualmente reducir el calibre del conductor. 21 •• Este tipo de unión actualmente no es siempre permitida para conectar cobre y aluminio en subestaciones. Los metales que pueden conectarse son acero inoxidable, bronce, cobre, acero con recubierta de cobre, acero galvanizado, bronce y riel de acero. Hay algunos aspectos de seguridad involucrados con este tipo de unión, pero la técnica se ha desarrollado rápidamente para controlarlos, por ejemplo, reduciendo la emisión de gas. 6.4. Conexiones soldadas en forma autógena El cobre puede unirse por soldadura de bronce o soldadura al arco en presencia de gas. La técnica de unión por soldadura de bronce es efectiva y de bajo costo, empleada primariamente para realizar uniones en terreno (por ejemplo, en trabajos con tuberías de cobre). En esta técnica clásica, se usa bronce como metal de relleno para formar un enlace superficial entre las partes de cobre. La técnica emplea alta temperatura y un material de relleno que es el que más se ajusta al cobre. A pesar de que la soldadura de bronce puede usarse para conectar cobre a metales ferrosos, esto normalmente no se cumple para puestas a tierra. Cuando necesita unirse componentes de cobre de mayor medida,

entonces se usa soldadura autógena en ambiente gaseoso. El arco eléctrico proporciona el calor, mientras que el área en torno al electrodo y la soldadura es envuelta por un gas tal como argón, helio o nitrógeno. Esto reduce la oxidación que toma lugar durante el proceso de soldadura. El nitrógeno se usa ampliamente como el «gas inerte» cuando se suelda cobre. Se requieren materiales de relleno especialmente desarrollados, que son reconocidos por su buen comportamiento al soldar cobre. El aluminio puede ser soldado vía arco de gas inerte de tung

VII.

NORMAS LEGALES Y REGLAMENTACIONES VIGENTES

DS 055 y su modificatoria DS 033. CNE de suministro CNE de utilización (Resolución Ministerial N° 037-2006-MEM/DM) NTP 370.303 sistema de puesta a tierra. NTP - 29783 - Seguridad y Salud Ocupacional Ley Nº 29783, Ley de Seguridad y Salud en el Trabajo El estudio efectuado se basa en la aplicación de las técnicas de Geofísica por el método de Sondeos Geo-eléctricos, para caracterizar los estratos superficiales del suelo aptos para la instalación de aterramientos eléctricos.

VIII.

MEDICIONES DE RESISTIVIDAD Y TOMA DE DATOS

IX.

MEDICIONES EN INSTITUCIÓN EDUCATIVA Se llevaron a cabo mediciones en la institución educativa, en los puntos donde se ubicarán las pozas a tierra, obteniéndose luego un valor para R. El equipo de medición utilizado es el Telurómetro Digital, de la marca MEGABRAS, modelo TM25R High frequency earth tester, de procedencia brasileña, los cuales miden la resistencia de aterramiento y la resistividad específica del terreno con una precisión del +/-2.5 %. Corriente de medición 20ma. Sin susceptibilidad a tensión de interferencia, es apto para medir resistividad específica del terreno por el Método de Wenner. El equipo funciona con 4 jabalinas de 60 cm de longitud y ½ pulgada de diámetro, con alma de acero recubiertas con cobre electrolítico de más de 300 micrones de espesor. Cumple con las normas de la recomendación AIEE 81/62 y VDE 0413.

Las condiciones ambientales imperantes en la zona, durante la etapa de medición fueron de temporada seca. Se ha aplicado el método Wenner, el cual es internacionalmente aceptado para la toma de datos para el diseño de puestas a tierra. Este método consiste en clavar 4 electrodos de exploración a una profundidad promedio de 30 cm, debiendo estar igualmente espaciados y a una distancia “a”. Por los electrodos de los extremos se inyecta una corriente I, mientras que entre los electrodos intermedios se mide la diferencia de potencial V. Se han sondeado normalmente profundidades virtuales del orden de dieciséis (16) las separaciones entre los electrodos de medida se tomaron con variaciones de 1.0, 2.0, 4.0 y 6.0 metros. Teniendo en consideración que en cada punto de medición se obtuvo una serie de valores de resistividad aparente correspondientes a las profundidades virtuales de los sondeos, se procede a efectuar los gráficos característicos, los mismos que se agrupan según su forma para ser analizados con el modelo estratificado que mejor se adapte.

8.1.

ANÁLISIS Y PROCESAMIENTO DE DATOS

a) La campaña de mediciones de resistividad proporcionó una mayor cantidad de datos normalmente El objeto del procesamiento de las características de Resistividad Aparente es de establecer las resistividades de los estratos que alcanzan los sondeos exploratorios, así como sus espesores, de modo que el especialista pueda contar con parámetros que le permitan visualizar los alcances eléctricos de la Puesta a Tierra. Considerando las características que normalmente presentan los suelos, en virtud de su propia formación geológica a través de los años, la modelación en capas estratificadas, esto es, en capas horizontales, han producido excelentes resultados comprobados en la práctica. La ecuación fundamental utilizada, proviene del desarrollo de la Ecuación de Laplace, y viene expresado por la siguiente relación:

Vp 

 I1  1 Kn   2 2  r n 1 r 2  ( 2nh ) 2

  

Dónde: Vp

:

Potencial de un punto “p” cualquiera de la primera capa en relación al infinito.

1 h r K

: : : :

K 2

Resistividad de la primera capa superficial Profundidad de la primera capa superficial Distancia de punto “p” a la fuente de corriente Coeficiente de reflexión definido por:

 2  1  2  1 :

Resistividad de la segunda capa

La expresión anterior aplicada a la Configuración de Wenner, nos permite obtener la ecuación fundamental:    (a ) Kn  1  4   1 h 2 n 1  1  ( 2 n )  a 

  K  h 2  4  ( 2n )   a n

Siendo:  ( a )  2aR

Dónde: a R h

: Espaciamiento entre las varillas. : Resistencia eléctrica obtenida con el Megger. : Profundidad de la primera capa.

CONFIGURACION DE WENNER MEGGER c1 p1 p2 c2

A

a

B

a

C

a

h primera capa segunda capa

D

A continuación, se muestran las fotografías que corresponden a las mediciones realizadas.

Fotografía N° 05: Medición realizada a L=1m

Fotografía N° 06: Medición realizada a L=2m

Fotografía N° 07: Medición realizada a L=4m

Fotografía N° 08: Medición realizada a L=8m X.

PROCEDIMIENTO: a) Mediante el software CYMGRD, obtenemos los valores de resistividad de un equivalente de suelo de dos capas; así como también la distancia d 1, tal como se muestra en la Figura Nº 1.

Figura Nº 2: Curva de resistividades

Entonces, el sistema equivalente quedaría de la siguiente manera:

b) Con estos valores de resistividad procedemos a calcular h 2’ teniendo como dato la altura total (at) igual a 3m.

c) Luego calculamos el valor del espesor de la segunda capa, teniendo en cuenta el espesor de la primera capa (d 1) igual a 1.00 m (dato obtenido del software).

d) Con estos datos podemos calcular el valor de la resistividad aparente, mediante el método de Hummel.

e) Finalmente calculamos el valor de la resistencia eléctrica del sistema de aterramiento. Resistencia de un Electrodo Vertical: Un sistema de aterramiento con un electrodo clavado verticalmente.

Este valor de resistencia obtenido es mayor que el valor óptimo estimado (Róptimo