Subido por Diego Steven Rayo Villamizar

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Práctica 2. Sistemas de puesta a tierra.
Medida de resistencia de malla de puesta a tierra
Nombre: Diego Steven Rayo Villamizar
Profesor: Rafael Cristobal Arismendi Weeber.
Lugar de medida: Universidad Industrial de Santander, malla del edificio de laboratorios pesados.
Objetivo: Realizar la medida de resistencia de una malla de puesta a tierra aplicando tres métodos
conocidos como caída de potencial, de la pendiente y curvas de intersección.
Procedimiento experimental.
Estando en el lugar se fija un punto inamovible en uno de los extremos de la malla de puesta a
tierra al cual se le conecta un electrodo saliente de la unión de los puntos (C1 y P1) del
Telurómetro, posteriormente se coloca el electrodo C2 a una distancia de (1, 1.5, 2, 2.5 y 6,5 veces
la mayor distancia de la malla) teniendo en cuenta que las medidas de (1, 1.5 y 2) serán usadas en
el método de curvas de intersección, la medida de 2.5 para el método de la pendiente y el de 6.5
para el de caída de potencial, en todos estos se ubica el electrodo P2 en valores de 0.1 a 0.9 veces
distancia de el electrodo C2 con el fin de obtener el dato de resistencia para cada uno de estos
valores.
Esquema de la malla.
La malla presenta la disposición mostrada en la Fig.1, la cual presenta un ramal interno en
dirección este-oeste y sin ramales internos en dirección norte-sur, la malla está hecha utilizando
como conductor uno calibre 2/0 y la dimensión máxima de la malla es de 7.5 [m]
Método de Caída de potencial
Para obtener la medida de resistencia aplicando este método se deben colocar los electrodos en
línea recta como lo muestra la Fig.2, con el fin de simplificar la adquisición de datos solamente se
tomaron medidas ubicando P2 a 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, y 0.9 veces la distancia de C2
teniendo presente que en este caso C2 se ubica a una distancia de 6.5 veces la mayor longitud de
la malla, 48.75 [m]=7.5[m]*6.5, con el fin de obtener la gráfica de resistencia vs distancia de P2 la
cual debe ser similar a la de la Fig.3.
Fig.2 Método de caída de potencial.
Fig.3 Curva típica de resistencia vs distancia (P2).
Datos obtenidos en campo.
Medidas para método de caída de potencial
C2 = 48,75 [m]
P2 [m]
R [Ω]
4,875
19,79
9,75
20,9
14,625
29,6
19,5
34,3
24,375
35,9
29,25
36,7
34,125
37,4
39
39
43,875
43,9
Tabla 1. Datos obtenidos en campo método caída de potencial.
Método caída de potencial
60
50
Resistencia [Ω]
50
43,9
40
34,3
35,9
36,7
37,4
39
29,6
30
19,79
20,9
20
10
0
0
0
10
20
30
40
50
Distancia [m]
Fig.4 Resistencia vs distancia (P2).
De la Fig.4 se puede identificar el lugar donde la pendiente comienza a crecer nuevamente y es
cercano al valor de P = 30,1275, lugar en el cual se tiene el 61,8% de la distancia a la que se coloca
el electro de corriente C2, en este punto se presenta un valor de resistencia aproximadamente de
36,8 [Ω] y por tanto se dice que esta es la medida de resistencia de la malla tratada.
Método de la pendiente
Para este método se deben obtener las medidas que corresponden con 0.2, 0.4 y 0.6 veces el valor
de C2 que en este caso corresponde con 2.5 veces la mayor longitud de la malla, es decir, 18.75[m]
=7.5[m]*2.5
Medidas para método de la pendiente
C = 18,75 [m]
P [m]
R [Ω]
1,875
18,1
3,75
19,29
5,625
20,3
7,5
21,5
9,375
23,1
11,25
27
13,125
35,9
15
49,1
16,875
68,8
Tabla 2. Datos obtenidos en campo método de la pendiente.
Seguidamente se calcula el valor de µ =
𝑅0.6−𝑅0.4
𝑅0.4−𝑅0.2
=
27−21,5
21,5−19,29
= 2.49
Posterior a esto se debe encontrar el valor al que corresponde de K en la siguiente tabla.
Tabla 2. Valores de K en función de µ
Debido a que la medida tomada no coincide con ninguno de los valores existentes de µ se realizan
los cálculos para los datos obtenidos con el método de caída de potencial (C2 es 6.5 veces la
longitud más grande de la malla) con lo cual se obtiene.
µ=
𝑅0.6 − 𝑅0.4 36,7 − 34,3
=
= 0.18
𝑅0.4 − 𝑅0.2 34,3 − 20,9
Este valor corresponde a K= 0.6727
Teniendo el valor de K se multiplica por la distancia C2 y se halla el valor adecuado de P2 al cual se
obtiene el valor de la resistencia de la malla.
P2 = 48,75 [𝐶2] ∗ 0.6727 [𝐾] = 32.8[𝑚]
Conociendo el dato anterior y con ayuda de la gráfica de la Fig.4 se observa que para la distancia
de P2 igual a 32.8 [m] se obtiene un valor de resistencia de 37.21 [Ω]
Método curvas de intersección
Fig 4. Método para curvas de intersección.
El método curvas de intersección consiste en obtener varias curvas de resistencia de puesta a
tierra, colocando el electrodo de emisión C2 a varias distancias, en esta práctica se coloca a las
distancias de 1, 1.5 y 2 veces la mayor distancia de la malla a medir.
Para la aplicación de este método se supone el centro eléctrico del sistema de puesta a tierra en D,
a una distancia “x” de O, luego la distancia del centro al electrodo de emisión es C + x, y el valor
real de la resistencia se obtiene cuando el electrodo de potencial se coloca a 0,618(C + x) de D lo
que da lugar a la siguiente ecuación.
0,618(𝑐 + 𝑥) = 𝑥 + 𝑃
Si de la ecuación anterior despejamos el valor de x
𝑥=
0,618𝐶 − 𝑃
0,382
valor con el cual se van a realizar las curvas de R(leída) vs Xi.
Datos obtenidos en campo.
P [m]
0,75
1,5
2,25
3
3,75
4,5
5,25
6
6,75
Medidas para curvas de intersección
C [m] = 7,5
C[m] = 11,25
C[m] = 15
X
R [Ω]
P [m]
X
R [Ω] P [m]
X
R [Ω]
10,17016
19,07
1,125
15,25524
15,71
1,5
20,34031
17,13
8,206806
22,5
2,25
12,31021
18,07
3
16,41361
18,79
6,243455
26
3,375
9,365183
20,4
4,5
12,48691
20,2
4,280105
29,6
4,5
6,420157
23
6
8,560209
21,9
2,316754
34,2
5,625
3,475131
26,3
7,5
4,633508
24,2
0,353403
38,8
6,75
0,530105
30,3
9
0,706806
27,5
-1,60995
45
7,875
-2,41492
37,1
10,5
-3,2199
32,9
-3,5733
54,8
9
-5,35995
46,2
12
-7,1466
46,4
-5,53665
70,2
10,125
-8,30497
62,6
13,5
-11,0733
75,8
Tabla 3. Datos usados en método de curvas de intersección.
Partiendo de los datos anteriores se realizan las curvas mencionadas para así conocer el valor de la
resistencia de la malla, entendiendo que este valor se localiza en la intersección de las curvas.
Curvas de intersección
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-15
-10
-5
0
C = 7,5 [m]
5
10
C = 11,25 [m]
15
20
25
C = 15 [m]
Fig 5. Curvas de intersección.
El valor final de la resistencia se tiene en donde se interceptan las tres curvas, esto ocurre en el
punto que tiene por valor de resistencia 21,9 [Ω], valor que está alejado de los obtenidos
mediante los dos primeros métodos, esto se da debido a que este método está diseñado para
grandes mallas y en este caso como la malla es pequeña se pueden presentar solapamiento de los
bulbos bajo los electrodos originado por la corta distancia que existe de separación entre estos.
Conclusiones.
La medición de resistencia de una malla se debe hacer de forma diferente según sea el tamaño de
esta, ya que los métodos cambian la dificultad de la aplicación según el tamaño de la malla, como
ejemplo la dificultad que se tendría de aplicar el método de caída de potencial en una malla que
tenga por dimensión mayor 100 [m] requiere de 650 [m] de conductor para colocar el electrodo de
corriente C2.
El método de curvas de intersección para mallas pequeñas no es viable debido a que los electrodos
van a estar muy cerca de la malla y se pueden presentar solapamiento de bulbos que ocasionan
error en la medida.
La resistencia de una malla se deteriora con el tiempo, es decir, aumenta y esto se puede dar por
múltiples factores como lo son: desconexión de los conductores o deterioro de la tierra artificial si
se hizo uso de esta.
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