viernes, 14 de mayo de 2010

Argentina: Diseñan telurímetro eficaz y de bajo costo

Laura Duarte Galarza (AGENCIA CYTA - INSTITUTO LELOIR - UNNE)

Investigadores de la Universidad Nacional del Nordeste diseñaron un equipo que mide la resistencia de la puesta a tierra de forma óptima y a bajo costo. El dispositivo, que puede ser empleado en instalaciones de diferente tipo, incluyendo sistemas de alta tensión, contribuye a resguardar la seguridad.

Medir la resistencia de la puesta a tierra (PAT) de manera simple y efectiva para distintos tipos de instalaciones fue el objetivo de un grupo de investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE), quienes elaboraron un telurímetro basado en un microcontrolador. “Es un pequeño computador que efectúa las operaciones necesarias para medir la tierra e indicarla numéricamente”, explicó el ingeniero Felipe Marder a la Revista CyT de la UNNE, al tiempo que señaló que el aparato creado también atiende la problemática de costo, brindando un equipo técnicamente satisfactorio a un valor económico, diferente a lo que se puede hallar en el mercado.

“Tellus, del latin tierra; y metria: medición. El equipo mide la resistencia entre la tierra y la jabalina, que es un cilindro macizo de metal, cobre, caño galvanizado o de acero inoxidable que actúa como un buen conductor de la tensión”, comentó Marder junto a los miembros del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la FACENA, donde se desarrolló la investigación. “El proyecto consistió en el diseño e implementación de un instrumento medidor de la resistencia de puesta a tierra, también denominado telurímetro. La técnica de medición está basada en el método de Behrend o de tres jabalinas. Para este proyecto se utilizó un microcontrolador PIC16F88 que genera una señal de 465 Hz de onda cuadrada, que excita un sistema de inyección de corriente efectiva constante de 40mA”.

De esta manera, la diferencia de potencial que aparece en la jabalina bajo medición, es proporcional al valor de la resistencia de tierra que se desea medir. Los resultados obtenidos de una serie de 20 mediciones son promediados y presentados en un display numérico, como lectura directa. A fin de fundamentar el método de medida, se realizaron diversas mediciones en distintos terrenos con el objetivo de ajustar un modelo, empleando el programa SciLab.

Intervinieron también en el desarrollo de este equipo los ingenieros Víctor Marder, Oscar Lombardero, Víctor Toranzos, Carlos Aquino y Manuel Cáceres.

Antecedentes

La técnica del diseño y la implementación de la puesta a tierra constituye una de las disciplinas de la ingeniería eléctrica que no se han ponderado suficientemente, pero los inconvenientes que se presentaron a la hora de las aplicaciones prácticas en el área de las instalaciones eléctricas con manejo de potencia o de las comunicaciones, hizo que se volviera un tema relevante para ser tenido en cuenta, sin dejar de lado la importancia intrínseca que tienen los sistemas eléctricos en cuanto a la seguridad y protección.

Se llama PAT a toda unión eléctrica directa entre una instalación o una parte de ella y la tierra. En este contexto se puede diferenciar tres partes: a) el suelo propiamente dicho, b) la parte que está en íntimo contacto con ella que es la jabalina o la malla, y c) los conductores que hacen el contacto entre la instalación y los dispersores enterrados.

La función de la PAT (jabalina) en una instalación consiste en derivar hacia el terreno las intensidades de corriente de cualquier naturaleza, ya sea producto de una falla, por inducción o de descargas atmosféricas. Se pretende con este sistema eliminar las diferencias de potencial respecto de tierra de las instalaciones, estructuras o equipos asociados por cuestiones de seguridad e interferencias. Lo que se busca en definitiva es lograr: seguridad para las personas, para los animales y protección para los equipos.

Sin embargo no todo está solucionado con la PAT ya que siempre habrá factores imprevisibles que no permiten garantizar una seguridad absoluta. Ahora bien, según la naturaleza de las corrientes que debe dispersar, la PAT se puede clasificar en dos tipos: a) de frecuencia industrial y b) de corrientes impulsivas.

Conductores

“Se define como electrodo de puesta a tierra a todo material conductor metálico, en contacto con el terreno, capaz de canalizar los excesos de corriente proveniente de un sistema de protección. La resistencia de la puesta a tierra depende de varios factores, como hemos mencionado anteriormente, y cada uno de los cuales realiza un aporte en la magnitud e importancia relativa, y la determinación de cada uno de ellos no es una tarea fácil ya que hay parámetros que dependen de la composición química del terreno, de la humedad relativa, de la granulometría y de la compactación, entre otros factores”, enumeraron.

En resumen, la resistencia de tierra depende fundamentalmente de dos factores: de la resistividad del terreno y de la estructura del electrodo.

Mediante el diseño e implementación de este telurímetro basado en un microcontrolador, los ingenieros proponen un instrumento que permitiría medir la PAT de manera simple y rápida, que de establecerse en valores normalizados, podría garantizarse la seguridad de quienes manipulan equipos de baja y alta tensión. Asimismo, atiende a la problemática de costo ya que en el mercado este tipo de presentaciones son onerosas. Sin embargo, desde el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ciencias Exactas se logró un equipo técnicamente satisfactorio y a muy bajo costo.

Fuente imagen: UNNE

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