Ok Spat ebc
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DISEO DE PUESTA A TIERRA
A. PRESENTACIN 1. ESTACIN: EBC ETEN PUEBLO
2.- UBICACIN: Calle Juana Mendieta Mz. B Lote 15
DISTRITO: ETEN PROVINCIA: CHICLAYO DEPARTAMENTO: LAMBAYEQUE 3.- TIPO DE TERRENO: SUELO ARCILLO ARENOSO 4.- COLOR DE TERRENO: GRIS 5.- MTODO APLICADO: WENNER 6.- EQUIPO EMPLEADO: TELUROMETRO DIGITAL MARCA
MEGABRAS Modelo: MTD 20 Kwe. SERIE: MO 1285 I 7.- FECHA DE EJECUCIN DE LAS MEDIDAS:24 de Noviembre 2011 TELUROMETRO UTILIZADO:
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EVIDENCIA FOTOGRAFICA
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FOTOS PANORAMICAS
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ISEO Y CONSTRUCCIN
1.0 DATOS DE CAMPO
Resistencia (R) Distancia (A en m.) Profundidad (B en m.)
123,10 0,5 0,2
105,40 1,0 0,2
75,90 1,5 0,2
77,50 2,0 0,2
54,50 2,5 0,2
38,60 3,0 0,2
24,80 3,5 0,2
17,70 4,0 0,2
La resistividad aparente (a) viene dada por la siguiente expresin
Donde:
a = Resistividad promedio a la profundidad (B) en -m.
A = Distancia entre electrodos en metros
B = Profundidad de enterrado de electrodos en metros
R = Lectura del telurmetro en .
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CALCULO DE LA RESISTIVIDAD APARENTE (a)
Mtodo de WENNER
SEPARACIN (m) RESISTIVIDAD (-m)
a Promedio (a)
0.5 473,57
1.0 705,88
1.5 736,99
2.0 990,67
2.5 865,58
3.0 733,21
3.5 548,48
4.0 446,79
1= 359.00
ANLISIS DE CAPAS
Como 1 = 359.00 -m, se asume 1 = 288.00 -m
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Calculando el valor h(m) para:
a 705.88 990.67
1 288.00 288.00
a 1 2
a / 1 2.45 3.44
0.1 0,00 0,00
0.2 0,00 0,00
0.3 0,00 0,00
0.4 0,00 0,00
0.5 0,18 0,00
0.6 0,30 0,20
0.7 0,38 0,42
0.8 0,45 0,58
0.9 0,51 0,70
1 0,57 0,82
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Primera Evaluacin (a=1.0m)
1era Evaluacin K H/a Esc H/A h(m)
1 0.1 0,00 0.11 0,00 0,00
2 0.2 0,00 0.11 0,00 0,00
3 0.3 0,00 0.11 0,00 0,00
4 0.4 0,00 0.11 0,00 0,00
5 0.5 1,62 0.11 0,18 0,18
6 0.6 2,70 0.11 0,30 0,30
7 0.7 3,42 0.11 0,38 0,38
8 0.8 4,05 0.11 0,45 0,45
9 0.9 4,59 0.11 0,51 0,51
10 1 5,13 0.11 0,57 0,57
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Segunda Evaluacin (a=2.0m)
2da Evaluacin K H/a Esc H/A h(m)
1 0.1 0,00 0.11 0,00 0,00
2 0.2 0,00 0.11 0,00 0,00
3 0.3 0,00 0.11 0,00 0,00
4 0.4 0,00 0.11 0,00 0,00
5 0.5 0,00 0.11 0,00 0,00
6 0.6 0,90 0.11 0,10 0,20
7 0.7 1,89 0.11 0,21 0,42
8 0.8 2,61 0.11 0,29 0,58
9 0.9 3,15 0.11 0,35 0,70
10 1 3,69 0.11 0,41 0,82
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Grfica h (m) Vs. K
Donde:
h= Profundidad de la capa superficial.
k= Factor de Reflexin.
Del grafico k-h, e interpolando datos se obtiene:
K = 0.67
h1= 0.35 m
1= 288.00 -m
2= 1457.45 -m
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GRAFICANDO LAS CAPAS Y SUS PROFUNDIDADES
Que corresponde a un suelo con 2 estratos de las siguientes caractersticas:
Como la altura h es alrededor de 0.35 metros y descontando el espesor de 0.25m por la caja de registro, se asume como resistividad de estratificacin correspondiente a la segunda capa:
2= 1457.5 -m
Considerando las profundidades de capa de cada electrodo iguales a h1=0.10 y h2= 2.30, y los 1= 288.00 y 2=1457.5; obtendremos resistividad aparente:
a= 1246.554 -m
Tenemos un porcentaje de reduccin por el uso de CEMENTO CONDUCTIVO y Bentonita del orden del 80%, resultando la resistividad de diseo como:
d = 249.309 -m
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2. CALCULO DE LA RESISTENCIA DEL SPAT
CALCULO DE LA RESISTENCIA DE UN ELECTRODO
Usaremos la Formula de R. Rudemberg para calcular la resistencia lograda por un electrodo:
Resistividad de diseo d = 249.31 -m
Longitud de la jabalina L = 2.4m
Radio de la Jabalina r = 0.009525 m
Resistencia de un electrodo R = 102.88
CALCULO DE RESISTENCIA DE ELECTRODOS EN PARALELO
TABLA NUMERO DE
BARRAS F NUMERO DE
BARRAS F
1 1.03 8 1.68 2 1.16 12 1.8 3 1.29 16 1.92 4 1.36 20 2 8 1.68 24 2.16
Donde:
Re = Resistencia de un electrodo 102.88
Nmero de electrodos 3.00
Factor de tabla 1.29
Resistencia de electrodos en paralelo (Rr) = 44.24
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CALCULO DE LA RESISTENCIA DE MALLA A TIERRA
1 (Resistividad de la primera capa 1) 288.00 -m
(luego le aplica el porcentaje de reduccin) 57.6 -m (80%)
W (Ancho del fleje de cable de 70mm en m.) 0.07 m.
L (longitud del fleje mnimo en m.) 10.00 m.
D (profundidad de enterramiento en m.) 0.40 m.
R Resistencia a Malla a Tierra 8.129
CALCULO DE LA RESISTENCIA MUTUA
D (Resistividad del diseo) 249.31 -m
Ltot (Longitud total) 10.00 m
L (Longitud del Electrodo) 2.40 m.
Rm Resistencia Mutua 16.759
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CALCULO DE LA RESISTENCIA TOTAL DEL SISTEMA (RT) Frmula de Schwartz.
R (Resistencia de la malla a tierra) 8.13
Rr (Resistencia de Electrodos en paralelo) 102.88
Rm (Resistencia mutua) 16.76
Rt (Resistencia total del sistema) 4.17
OBSERVACIONES
De lo obtenido en los clculos anteriores se observa que con 3 electrodos se llega a lo cumplir la norma de no superar los 5 ohmios por lo tanto, se considerara: 3 pozos Verticales
Nota: optamos por considerar 3 pozos en previsin del factor aleatorio y por seguridad de los equipos. Uno de los pozos ser destinado para conexin del pararrayo.
3. PRODUCTO QUIMICO A UTILIZAR:
THOR-GEL
Es un compuesto de naturaleza compleja que se forma cuando se mezclan en el terreno las soluciones acuosas de sus 2 componentes. El compuesto qumico resultante tiene naturaleza coloidal, forma una malla tridimensional de ones positivos y negativos, cuyos espacios vacios pueden ser atravesados por ciertas molculas, pero n o por otras; esto lo convierte en una membrana semipermeable, que facilita el movimiento de ciertos ones dentro de la malla, de modo que pueden cruzarlo en uno u otro sentido; esto lo convierte en un verdadero conductor elctrico.
Rendimiento de una dosis de THOR-GEL:
Las aplicaciones de THOR-GEL es de 1 a 3 dosis por m3 segn sea la resistividad natural del terreno y la resistencia final deseada, un estudio de la resistividad del terreno asegura un
resultado ptimo de recaudacin de resistencia, si este no est a su alcance puede guiarse por la siguiente tabla:
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Naturaleza del terreno
Resistividad (Ohm-m)
Dosis THOR-GEL POR M3
Terrenos cultivables frtiles 50 1
Terraplenes compactos y hmedos 50 1
Terrenos cultivables poco frtiles
terraplenes fotos 500 2
Suelos pedregosos desnudos arena seca,
permeable 3000 2
Suelos rocosos fracionados 6000 3
Suelos rocosos compactos 14000 3
THORGEL Y BENTONITA SDICA
Pata pozos aplicar 60 kg de Bentonita Sdica y 3 dosis de ThorGel por cada m3 de tierra, en Zanja aplicar 60 kg de Bentonita sdica y 3 dosis de ThorGel por cada m3 de tierra.
Especificaciones de Bentonita:
La bentonita a utilizar ser Sdica, no aceptndose otro tipo como la bentonita clcica y otros. La Bentonita deber tener un alto contenido de sales, aluminio hidratado que se componen por el mineral arcilloso de montmorionita, el cual presenta buenas propiedades geolgicas y alta capacidad de absorcin de agua.
La bentonita es una montmorionita que se encuentra en forma natural y que contiene un alto nivel de iones de sodio.
Influencia de la Humedad del terreno
La resistencia del suelo sufre alteraciones con la humedad. Esta variacin ocurre en virtud de la activacin de cargas elctricas predominantemente ionicas por accin de la humedad, un porcentaje mayor de humedad hace que las sales presentes en el suelo o adicionadas a propsito se disuelvan formando un medio electroltico favorable al paso de la corriente ionica. As mismo un suelo especfico con concentracin diferente de humedad presenta una gran variacin de su resistividad, siendo por lo tanto muy susceptible de los cambios estacionales. Basados en esta teora el presente estudio contempla reforzar el sistema propuesto usando Bentonita Sdica en proporciones indicadas en los procedimientos constructivos de los pozos y zanjas.
4. PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIN DE POZOS
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- Despus de haber realizado la excavacin de los pozos 3 metros de profundidad y 0.80m de dimetro, proceder a humedecer las paredes y la parte del fondo para reactivar las sales naturales.
- Cernir o tamizar la tierra de cultivo en malla cocada , mezclar con bentonita sdicas 60kg. (dos sacos de 30kg) por metro cubico de tierra.
- En el pozo instalar esta tierra una capa base de 0.20m de espesor, colocar al centro del mismo el electrodo de cobre de (19mm) x 2,40m de longitud, por el exterior del electrodo aplicar la misma tierra preparada compactando en capas de 0,20 cm y agregar agua en pequeas cantidades, repetir el procedimiento hasta cubrir el 80% del electrodo, durante el proceso de relleno aplicar 03 dosis de ThorGel por cada m3 de tierra despus de cada capa compactada. Evitar que la dosis qumica entre en contacto con la varilla de cobre.
5. PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION DE ZANJA:
- En la zanja de interconexin de 0,40m x 0,60m humedecer tanto las paredes como la parte
del fondo con abundante cantidad de agua, colocar una capa de 0,40m de ancho x 0,10m de
alto de tierra de cultivo libre de piedras e impurezas cernida o tamizada en malla cocada
mezclada con bentonita sdica en proporcin 60kg/m3 (dos sacos de 30kg), sobre esta colocar
un fleje o platina de cobre de 70x3mm, culminar el relleno de 0.40m de ancho x 0.50m de alto
colocando la misma tierra de cultivo usada en la primera capa compactando en capas de
0.20m y agregando agua en pequeas cantidades hasta llegar al nicel superior o nivel de piso
terminado. Durante el proceso de llenado de Zanja, aplicar 3 dosis de ThorGel por cada Metro Cbico de tierra.
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CONCLUSIONES:
Las especificaciones tcnicas sobre el cual el diseo est sustentado basados en NEC
artculo 250-G y los acpites correspondientes.
El diseo de SPAT ser de 02 electrodos de cobre en forma vertical enmallados con una longitud de 5m con lo cual no se supera los 5 de resistencia total en el SPAT.
C. RESUMEN DE LOS CALCULOS REALIZADOS
Resistencia del sistema 4.17
Resistividad primera capa 70 -m
Porcentaje de reduccin 60%
Profundidad de la malla a instalar 0.4m
Dimetro del electrodo a utilizar pulgada
Dimensiones del conductor 70 x 03 mm(fleje desnudo)
Longitud total de la malla 15.00m
No. De pozos c/jabalina y cajas de registro
3
No. De cajas de registro adicionales
0
Dosis de bentonita en pozo 60kg x
Dosis de bentonita en zanja 60kg x
Dosis de Thorgel en pozo 3 dosis de m3 de tierra
Dosis de Thorgel en zanja 3 dosis de m3 de tierra