MEDICIÓN DE RESISTIVIDAD DEL SUELO

En esta ocasión, quisiera hablarles sobre la medición de la resistividad del suelo, la medición de este parámetro es muy importante y se considera un paso previo para el diseño de sistemas de puesta a tierra de instalaciones eléctricas. Lo primero que debemos saber es que la resistividad es una característica de los materiales que cuantifica la oposición del material a la circulación de la corriente eléctrica. La resistividad se puede definir como la tensión medida en los extremos de un cubo de 1 m (V/m) dividido por la corriente que atraviesa una sección cuadrada de un cubo de 1 m (I/m2); por lo tanto, el resultado queda en unidades de Ωm.

De la ley de Ohm, sabemos que la resistencia eléctrica es igual a:

Si sustituimos la ecuación (2) en la ecuación (1), obtenemos:

La resistividad del suelo depende de varios factores, entre ellos: las sales solubles (electrolitos), la composición del terreno, esto se refiere a si es arcilloso, rocoso o una combinación de ambas, la cantidad de capas del suelo (estratigrafía), la granulometría, el contenido de agua, la humedad y la temperatura.

El método más utilizado para medir la resistividad del suelo es el método de las cuatro puntas de Wenner, este consiste en enterrar cuatro varillas a lo largo de una línea recta, espaciadas uniformemente a una distancia a y enterradas a una profundidad b, tal como se muestra en la imagen 2. Las dos varillas externas inyectan una corriente alterna en el suelo y las dos varillas internas miden la tensión . La tensión es dividida por la corriente para resultar un valor de resistencia de los electrodos internos. La resistividad del suelo se estima con base en la siguiente ecuación:

Cuando se realiza una medición con una determinada separación a entre los electrodos, se considera que el valor de resistividad obtenido ρ corresponde aproximadamente a la resistividad del suelo a una profundidad del mismo valor a. Cuanto mayor sea la separación a, los resultados corresponden a lecturas de resistividad más profundos. Esta propiedad permite construir curvas de resistividad del suelo en función de la profundidad, realizando varias medidas con una separación  cada vez mayor en una dirección especifica. En la práctica, se realizan mediciones sucesivas a una separación  de 2 m, 4m, 8 m, 12 m y 16 m.

Referencia:

IEEE Std 80-2000 Guide for Safety in AC Substation Grounding – Páginas 52-55