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Medición de la resistividad del terreno

¿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.
Configuración de la medición de resistividad del terreno con el Fluke 1623 ó 1625.

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.

¿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.)

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.

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