Método De Wenner 2d2i5y

Telurometro Método de Wenner El método de los cuatro puntos de Wenner es el método más preciso y popular. Son razones para esto que: el método obtiene la resistividad del suelo para capas profundas sin enterrar los electrodos a dichas profundidades; no es necesario un equipo pesado para realizar las medidas; los resultados no son afectados por la resistencia de los electrodos auxiliares o los huecos creados para hincarlos en el terreno. El método consiste en enterrar pequeños electrodos tipo varilla, en cuatro huecos en el suelo, a una profundidad “b” y espaciados (en línea recta) una distancia “a” cómo se ilustra en la figura 4.

Figura 4. Método de Medición Una corriente “I” se inyecta entre los dos electrodos externos y el potencial “V” entre los dos electrodos internos es medido por el instrumento. El instrumento mide la resistencia R (=V/I) del volumen de suelo cilíndrico de radio “a” encerrado entre los electrodos internos. La resistividad aparente del suelo ρa, a la profundidad “a” es aproximada por la siguiente ecuación

Dado que en la práctica la distancia “a” es mucho mayor que la profundidad de enterramiento “b”, la ecuación se simplifica de la siguiente manera:

Para determinar el cambio de la resistividad del suelo con la profundidad, el espaciamiento entre electrodos se varía desde unos pocos metros hasta un espaciamiento igual o mayor que la máxima dimensión esperada del sistema de puesta a tierra (por ejemplo, la mayor distancia posible entre 2 puntos de una malla, o la profundidad de las varillas). El espaciamiento “a” del electrodo se interpreta como la profundidad aproximada a la cual se lee la resistividad del suelo. Para caracterizar la variación de la resistividad del suelo dentro de un área específica, se deben realizar varios grupos de medidas (perfiles) en diferentes direcciones. Diferentes lecturas tomadas con varios espaciamientos alineados dan un grupo de resistividades (perfil), que cuando son graficadas contra el espaciamiento, indican si hay capas diferentes de suelo y dan una idea de su respectiva profundidad y resistividad. La figura 5 ilustra este concepto.

 Análisis de las medidas de resistividad del suelo La interpretación de las medidas de resistividad aparente realizadas en el terreno, es quizás la parte más difícil del programa de medición. El objetivo esencial es decidir sobre su aceptación o no, y poder derivar un modelo que sea una buena aproximación del suelo bajo estudio. Debe tenerse presente que el modelo del suelo es sólo una aproximación de las condiciones reales del terreno. La interpretación de las mediciones de resistividad puede hacerse ya sea manualmente o mediante técnicas de análisis por computador. El procedimiento debe ser realizado de la siguiente manera: 1. Cada uno de las direcciones o perfiles medidos en el área (ver numeral 6), deberá ser tabulado en función del espaciamiento “a”. Para cada espaciamiento “a”, se debe calcular el promedio aritmético de los valores de resistividad aparente ρa obtenidos para cada perfil (promedio de la fila, tabla 4 del numeral 6.2). 2. Proceder al cálculo de la desviación en porcentaje de cada medida ρa (obtenida a un espaciamiento “a” determinado) en relación a su valor promedio. Se deben descartar los valores de resistividad que tengan una desviación mayor al 50% en relación con su promedio. En este último caso, el promedio correspondiente para cada espaciamiento deberá recalcularse nuevamente. 3. Con los valores de resistividad promedio para cada espaciamiento, se tienen entonces los valores definitivos y representativos para trazar una curva de resistividad en función de la profundidad (espaciamiento “a” en el método de Wenner). La curva resultante indicará visualmente si existen distintas capas de suelos y provee una medida de resistividad eléctrica del área bajo estudio.  Modelamiento del Suelo Los modelos de resistividad del suelo mayormente usados son los de suelo homogéneo y de dos capas. El modelo de dos capas es normalmente una buena aproximación si el terreno posee varias capas de resistividad. Modelos de suelos multicapas suelen emplearse para condiciones de suelo más complejas.

Un modelo de suelo uniforme u homogéneo puede ser usado sólo cuando hay una moderada variación en la resistividad aparente. Si hay una gran variación en la resistividad aparente medida, el modelo homogéneo es poco probable que produzca resultados precisos. Una representación más aproximada de las reales condiciones del suelo puede obtenerse mediante el uso de un modelo de suelo de dos capas. El modelo de dos capas consiste de una capa superior de profundidad finita y con diferente resistividad que la capa inferior de profundidad infinita. Existen varias técnicas para determinar un modelo equivalente de dos capas a partir de los datos de resistividad aparente obtenidos de las mediciones de campo. En algunos casos, un modelo de dos capas puede determinarse por inspección visual de la gráfica de resistividad aparente contra la profundidad obtenida mediante el método de Wenner. Consideraciones de orden práctico Para las mediciones de resistividad del suelo aplicando el método de Wenner, deberán tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:  Realizar una inspección visual del área para identificar obstáculos inmediatos o previsibles, tanto para la medición como para la construcción o el mantenimiento de la puesta a tierra.  Los electrodos a utilizar con el método de Wenner deben estar bien alineados e igualmente espaciados.  Los electrodos deben ser enterrados (en lo posible) a una misma profundidad. La profundidad no debe exceder el 5% de la separación mínima de los electrodos (5 a 10 cm). Es aconsejable una mayor profundidad para terrenos arenosos, de tal forma que se asegure un o íntimo entre el electrodo y el terreno (si esto impide cumplir el límite de 5%, para el cálculo se debe aplicar la ecuación no simplificada).  Los electrodos y placas deben estar bien limpios y exentos de óxido para posibilitar un buen o con el suelo.  Durante la medida, deben registrarse datos que ayuden a una caracterización estacional, como fecha de la medición, fecha de la última lluvia acontecida, periodo seco o lluvioso.  Las mediciones deberán realizarse preferiblemente en un periodo seco. No se deben realizar mediciones en condiciones atmosféricas adversas, teniendo en cuenta la posibilidad de ocurrencia de rayos.  Debe utilizarse calzado y guantes aislados para realizar las medidas. Espaciamiento y dirección de las medidas Para cada dirección o perfil, deben usarse los espaciamientos recomendados en las tablas 1, 2 y 3, usadas para consignar los datos entregados por equipos que entregan los valores en unidades de resistencia; en la columna de al lado se pasan a resistividad. Si se considerase necesario levantar más perfiles, pueden adicionarse tablas similares y ampliar la tabla 4. La tabla 4 se utiliza para escribir los datos de resistividad calculada o entregada directamente por el equipo en valores de Ωm. Las tablas mencionadas se muestran a continuación:

Se debe procurar realizar mediciones en el sitio, empleando separaciones que aumenten progresivamente hasta ser comparables a las mayores longitudes de electrodo previsibles en el diseño de la malla o sistema de puesta a tierra. Distancias mayores a 32 metros son adoptadas en el caso de diseño de instalaciones de gran tamaño. Es importante que para la determinación precisa de la resistividad del terreno, se utilicen los mismos espaciamientos “a” en cada perfil o dirección; el número de perfiles a realizar debe ser al menos tres, para puestas a tierras medianas. Para el caso de una configuración de puesta a tierra pequeña, puesta a tierra de equipos de distribución tales como: reguladores de tensión, reconectadores, transformadores, descargadores de sobretensión, interruptores, etc; debe medirse como mínimo en dos direcciones perpendiculares, hacia la parte central del terreno. En el caso de áreas mayores, deben efectuarse medidas en varios puntos cubriendo toda el área donde quedará la malla o sistema de puesta a tierra. Como mínimo deberá medirse en dos direcciones perpendiculares hacia la parte central del área del terreno y en dos direcciones o perfiles hacia la periferia, paralelos a los lados del área. En caso de que el área sea cruzada por líneas de alta tensión, deben realizarse las mediciones en forma transversal a la trayectoria de las líneas con el fin de disminuir la posibilidad de interferencia sobre la medición. Si las condiciones del suelo, el conocimiento y la experiencia de otras medidas y las prácticas de mantenimiento insinúan que el suelo es corrosivo, además de las medidas del campo es conveniente recolectar muestras del suelo para realizar ensayos de corrosión y para determinar qué tipo de mejoramiento de suelo y/o material del electrodo se debe utilizar. Las pruebas se deben realizar de acuerdo con lo establecido en las normas ASTM G 7181 “Guide for Conducting and Evaluating Galvanic Corrosion Tests in Electrolytes” y ASTM G 162 99 “Standard Practice for Conducting and Evaluating Laboratory Corrosions Tests in Soils”.