laboratorio N°03 medida de la resistencia de una puesta a tierra

August 28, 2020 | Author: Anonymous | Category: N/A
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UNI VERSI DAD NACI ONAL PEDRO RUI ZGALLO FACULTAD DE I NGENI ERÍ A ME MECÁNI CA YELÉCTRI CA

CURSO LABORATORI O DE MEDI DAS ELÉCTRI CAS

CATEDRÁTI CO LI C.HECTOR OLI DEN NUÑEZ

I NFORME Nº 03 I NTEGRANTES



MEDI DA DELARE RESI STENCI ADE DEPUESTAATI ERRA ROJASROME MERO MARVI N ANDERSSON



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LEYVA SI LV A ALEX



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NOTA

16072015

CI CLO 2015-I

Lambayeque16 dej ul i odel2015 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

I

INTRODUCCION

El objetivo de este informe es resaltar la importancia de una buena puesta a tierra, el porqué de su monitoreo y

mantenimiento, y

métodos (tradicionales y modernos) para llevar resistencia de

en particular, algunos

a cabo la medición de la

la misma, en diferentes tipos de instalación, principalmente

pequeñas y medianas.

Los istemas de !one"ión a #ierra (!#) son parte indispensable de lasinstalaciones eléctricas, sean éstas de potencia, comunicaciones, medición oinstrumentación. $no de los par%metros caracter&sticos de los !# es la denominadaResistencia a Tierra. Este valor es un indicador, aunque no concluyente, del adecuado funcionamiento del !#.

Los !# pueden ser tan simples como una barra enterrada verticalmente, un conductor desnudo enterrado 'oriontalmente, o complejos y e"tensos formados por mallas 'ec'a de conductores 'oriontales algunas veces combinada con la inserción de barras verticales. $no de los factores que determinan la complejidad de un !# es la resistividad del terreno, su estructura geológica superficial y el m%"imo valor de resistencia a tierra permitido.

La importancia de una adecuada instalación de puesta a tierra est% dada por

II 



*esguardar a las personas de los peligros de fallas de aislación en equipos

• •

eléctricos.  +revenir incendios en plantas industriales.  Evitar daños por sobretensiones en equipos e instalaciones domiciliarias e



industriales. +roteger contra corrosión cañer&as, cubiertas met%licas de cables

subterr%neos, estructuras, etc. OBJETIVOS:



antener buenos niveles de seguridad del personal, operación de los equipos y desempeños de los mismos con un buen sistema de puesta a tierra.



+revenir incendios en plantas industriales.



Evitar daños por sobretensiones en equipos e instalaciones domiciliarias e industriales

III

FUNDAMENTO TEORICO:

A) El Concepto de Resistenci  Tie!!

 -eneralmente el concepto de resistencia se asocia al de un elemento con dos terminales claramente definidos, que permiten su cone"ión eléctrica dentro de un circuito o red. En el caso de un !# solo se dispone de un terminal el punto de cone"ión al terreno mediante el !#. i se considera el terreno donde est% el !# como un plano infinito, el otro terminal de la resistencia queda indeterminado. En la pr%ctica este no es el caso, ya que para poder medir la resistencia se debe inyectar corriente

al !# formando un circuito cerrado para el retorno de la

corriente.

 unque la estructura f&sica de un !# consta generalmente de barras verticales y conductores 'oriontales, el concepto de resistencia a tierra se comprende mejor  considerando la forma

de electrodo de cone"ión m%s sencilla de estudiar 

teóricamente un electrodo 'emisférico enterrado a ras del suelo.

+ara fines de c%lculo se asumir% al terreno como un medio conductor semi/infinito 'omogéneo con resistividad. La resistividad del material del electrodo se consideramuc'o menor que la del terreno. 0ebido a la simetr&a del electrodo la corriente sedistribuye uniformemente sobre la superficie del mismo.

B) Tipos de siste"s de PAT

e pueden distinguir varios tipos de sistemas de +#, los cuales no deben compartir el mismo electrodo de +# •

0e servicio utiliados para conducir corriente en condiciones normales de funcionamiento, tales como el centro de estrella de generadores o



transformadores. 0e protección empleadas para la prevención de accidentes personales. e conectan a la misma todas las partes met%licas de equipos eléctricos que puedan quedar bajo tensión ante una falla de aislamiento, como por  ejemplo carcasas de m%quinas, gabinetes de tableros eléctricos, bandejas



portacables, etc. +ara equipos electrónicos. cumplen una función similar a la de protección y adem%s permiten referir a potencial de tierra las masas de los equipos, evitando que su potencial 1flote2 con respecto a tierra y origine voltajes



peligrosos para los componentes electrónicos. +ara descargas por sobretensiones utiliadas el los circuitos de pararrayos y descargadores de l&neas y equipos.

C) P!tes constit#ti$s de #n siste" de PAT

Est% compuesta de tres partes fundamentales •

!onductor de unión debe ser de la sección adecuada para la corriente que puede llegar a circular, para que no se producan calentamientos ni ca&das de tensión inadmisibles. 3o puede ser interrumpido con seccionadores,



fusibles u otro elemento. Electrodo de tierra dado que la resistencia de contacto del conductor de unión (alta conductividad) con la tierra (baja conductividad) es función de la sección de presenta en la unión entre ambos, se intercala un electrodo con la sección suficiente para garantiar una baja resistencia. dem%s el electrodo se construye para que resista la corrosión natural al estar en



contacto con la 'umedad y sales del suelo. #ierra propiamente dic'a 0efinida por los componentes, naturales y artificiales, del terreno, y la 'umedad y temperatura del mismo. e define la

resistividad eléctrica del suelo como la resistencia por metro de suelo4 sus valores para distintos tipos de terrenos son

La instalación del electrodo directamente en el agua, adem%s de dar una alta resistencia de contacto por la mala conductividad del agua, origina una mayor  corrosión del mismo. #ambién es perjudicial para la vida 5til del electrodo la ejecución en terrenos salitrosos y con alta 'umedad. +ara mejorar las condiciones de contacto frente a terrenos de alta resistividad, y adem%s prolongar la vida 5til del electrodo, se recurre a componentes qu&micos (gel no corrosivo) o naturales (grafito) constituyendo una 1funda2 alrededor del electrodo. Las tomas de tierra m%s utiliada son



En forma de estaca (jabalina)  cil&ndrica, constituida por un alma de acero y

un recubrimiento electrol&tico de cobre, se 'inca verticalmente en el suelo. •

Es la mas com5nmente usada por su facilidad de instalación. En forma de placa  rectangular o circular, material cobre electrol&tico. *ecomendable para terrenos donde la profundidad de la tierra vegetal es



de 6,7 a 7 mts. En forma de pletina  banda met%lica de gran e"tensión instalada



'oriontalmente a poca profundidad. +ara terrenos rocosos. Mallada. !onstituida por conductores de cobre enterrados en forma 'oriontal. +ueden formar una estrella (ramificada), un bucle o una cuadr&cula.

Los valores aconsejables para redes eléctricas de resistencia de un sistema de +# son

D) M%todos de p!#e& &'sicos p! "edici(n de l !esistenci  tie!!

La mayor&a de los instrumentos e"istentes para la medición de la resistencia a tierra, se basan en el método de la ca&da de potencial.

Método de caída de potencia

Este método también denominado de tres puntos, se realia con tres terminales y se describe previamente con referencia a la Fi#! *+ P!#e& de !esistenci de ltie!! po! el "%todo de C,d de Potencil o de T!esTe!"inles+

Este método se realia con tres puntas de prueba o electrodos separados, las cuales se conectan a los tres terminales del instrumento para medición de la resistencia a tierra como se muestra en la figura 8. Es importante aclarar que en la figura se aprecia que la tercera punta de prueba es un electrodo fijo y no removible, no solo es para mediciones iniciales sino también puede ser usado para corroborar mediciones anteriores o el estado de una puesta a tierra e"istente.

Empleando un probador de cuatro terminales, los terminales +6 y !6 en el instrumento son puenteados y conectados al electrodo de tierra bajo prueba o al tercer electrodo de referencia. i se dispone de un instrumento de tres terminales, solo conecte el terminal 9 al electrodo a tierra. +osteriormente, se colocan las otras dos puntas de prueba au"iliares en los terminales !7 y +7 y varillas de prueba enterradas a distancias predeterminadas del electrodo bajo prueba. La figura 8 muestra el arreglo de las varillas de prueba y el electrodo. l accionar el instrumento, se genera una corriente que se inyecta por los terminales !6:+6 retornando por el electrodo au"iliar de corriente (!7). l pasar la corriente por la tierra, una ca&da de voltaje se generar% entre los terminales !6:+6 y el electrodo au"iliar de potencial conectado en +7. El instrumento calcula la resistencia a través de la ley de o'm.

  0onde

* ; *esistencia a tierra

*;, el demostró que si la profundidad del electrodo (G) se mantiene pequeña comparado con la distancia entre electrodos (), se aplica la siguiente formula K ; 7 *

En donde K es la resistividad promedio del suelo a la profundidad  en o'mM cm,  es la constante F.686?   es la distancia entre los electrodos en cm, * es la lectura del instrumento E--E* en o'ms.

En otras palabras si la distancia  entre electrodos es 6,7 metros (8 pies), usted obtendr% la resistividad de la tierra a una profundidad de 6,7 metros (8N) como sigue

6 !onvertir los6,7 metros o 8 pies en cent&metros para obtener  en la fórmula 8 " 67 " 7.>8 cm ;677 cm 7 ultiplique 7   para obtener la constante para una preparación de prueba dada 7 " F.686? "677;C?? 'ora, por ejemplo si la lectura de su instrumento es de ?B o'ms, la resistencia de la tierra ser&a de ?B " C??, o

sea 8>,D?B o'ms M cm. *ecordamos que el cuarto terminal en la figura constituye una barra de tierra e"istente y se colocan las otras tres puntas de pruebas para completar cuatro terminales, esto tiene el fin de ilustrar como se puede comprobar la resistividad en una aplicación ya e"istente

Medici(n de l !esisti$idd #tili-ndo "#est!s de s#elo

La estimación de la resistividad del terreno a partir de la medición de la resistividad de una muestra e"traida del mismo, se puede realiar empleando el método de los cuatro puntos en una caja prism%tica pequeña de sección transversal cuadrada, en la que se introduce el material e"traido de la probeta respectiva.

!omo es de esperar, el valor de resistividad que se obtiene de esta manera resulta menos e"acto que el que se obtendr&a en el terreno real, pero en algunas ocasiones es el 5nico camino posible.

III+ E.UIPOS E INSTRUMENTOS:

Un tel#!("et!o o "edido! de tie!!+

Es un aparato de medida utiliado para medir la resistividad de las tomas de tierra y pararrayos. e utilia para medir la calidad de la instalación, y saber si los valores de resistividad son los adecuados. En caso contrario, se tratara la tierra con productos espec&ficos para bajar la conductividad de la tierra. *ecuerda que la toma de tierra de una instalación eléctrica es muy importante para proteger la vida de las personas y alargar la vida de nuestros aparatos eléctricos



0os electrodos uno potencial y el otro de corriente de acero o acero cobreado de FB cm de longitud y 68 mm de di%metro.

III 

PROCEDIMIENTO



!one"ión del instrumento conecte los tres cables al instrumento de la siguiente manera, roja al terminal !, amarillo terminal E, luego conecte

al terminal O verde al

al electrodo potencial, que est%n distanciadas

C metros con respecto al otro electrodo H es el de corriente.



*ecuerda

que el cable rojo se

conecta al electrodo

m%s alejada del

instrumento que es la de corriente , la el cable amarillo al electrodo de voltaje y finalmente el cable verde a la varilla de puesta a tierra.



e deber% comprobar en todos los casos la ausencia de tensión en tierra a medir. i se observa presencia de tensión en tierra, NO MEDIR .



#ampoco bebe de medirse en caso de tormenta o precipitación atmosférica.



ituar el electrodo de tensión y de corriente en l&nea recta. +artiendo del punto de puesta a tierra, primero se coloca la de tensión y la m%s alejada la de corriente.

IV

CUESTIONARIO /

0Medi! l !esistenci de p#est  tie!! en l 1c#ltd de "ec'nic el%ct!ic2UNPR34



La medición de la resistencia de la puesta a tierra es de C.C6 P  La tensión presente es de B.B?<

CONCLUSIONES 

V 

!on respecto a la medida calculada

en el telurómetro, la resistencia de

puesta a tierra es menor que 7>P lo que concluimos que el terreno tiene baja resistividad.

VI

OBSERVACIONES 5 RECOMENDACIONES+ 

e recomienda que la mediciones regulares realiadas coincidan con diferentes mediciones realiadas

y

as&

asegurarse que

se

toman

medidas en las condiciones m%s desfavorables.   l momento de medir se debe a prestar atención , entre otras cosa a la colocación de electrodos de modo que no se solapen las %reas de influencias de los mismos.  La presencia de objetos met%licos enterrados as& como la de tendidos eléctricos, seg5n sea el caso afecta la medición.  Los métodos modernos de medición descritos en este informe son en su mayor&a variantes de métodos tradicionales.

VII

BIBLIO3RAFIA:



'ttp::QQQ.amperis.com:recursos:articulos:medida/resistencia/puesta/tierra:  'ttp::es.scribd.com:doc:>F6?>DD8:6B:edida/de/la/resistencia/de/una/ puesta/a/tierra  'ttp::QQQ.luF'ba.com.ar:*#=!$LJ@7B6B:edicion@7Bde@7Bistema @7Bde@7B+uesta@7Ba@7B#ierra.pdf 

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