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Medição da Resistividade do Solo

A Resistividade do Solo é mais necessária ao determinar o design do sistema de aterramento para novas instalações. A composição do solo, o valor de umidade e temperatura afeta a resistividade do solo. O solo raramente é homogêneo e a resistência do solo varia geograficamente e em profundidades diferentes. O aparelho usado para as medições é o terrômetro.

Metodologia de Medição

A norma IEEE81 e a NBR 7117/2012, estabelecem quatro métodos distintos que são:

  • Amostragem física do solo; 
  • Método de variação da profundidade; 
  • Método dos dois eletros; 
  • Método dos quatro pontos.

O foco do nosso trabalho a ser apresentado aqui é o uso do método de quatro eletrodos, que é o usado para grandes instalações pelos arranjos de Wenner e Schumberger.

Método dos Quatro Pontos

É o método mais utilizado para medições em grandes áreas como: parques eólicos, linhas de transmissão etc. A corrente de ensaio I é injetada entre os dois eletrodos externos e a diferença de potência V é medida entre os dois eletrodos internos.

Arranjo de Eletrodo Central

É adequado para aplicações nos locais em que a resistividade é muito elevada, ou onde é necessário prospectar em grandes profundidades.

Arranjo de Wenner 

Neste método os eletrodos são igualmente espaçados, a tensão é medida entre os dois eletrodos do centro e a corrente medida entre os dois eletrodos externos. Para a devida execução devem ser tomadas medidas adequadas, que constam em normas nacionais NBR7117/2012 e internacionais como a IEEE81.

Arranjo de Schumberger

É uma disposição para o método dos quatro pontos, onde o espaçamento central é mantido fixo enquanto os outros espaçamentos variam de forma uniforme.

Pas= Resistividade de Schumberger

U= Metade dos afastamentos das hastes de tensão

V= Metade dos afastamentos das hastes de corrente

K(x)= Função Kernel das camadas

Jo(y)= Função bessel de primeira classe.

Procedimento de Medição – Número e Localização das Linhas.

O conjunto de leitura obtida em uma mesma direção e espaçamentos diversos entre hastes, deve ser orientado por um parâmetro que defina o número de linhas de medição e os croquis recomendados, que são apresentados na NBR 7117/2012 item 5.1.3.1 tabela 2.

Grandes Áreas – Parques Eólicos e Linhas de Transmissão.

Em áreas acima de 20000 m², como é o caso de parques eólicos, é recomendado dividir o terreno em áreas de até 10.000 m². Fazendo os acréscimos adequados. Ex. Uma área de 25000 m² o total de linhas de medição será: 6 + 4= 10 linhas.

Modelagem do Solo para 2 Camadas

Dependendo da finalidade da medição, um modelo de duas camadas pode ser eficaz em termos de resultados. Nesse modelo o solo é caracterizado por:

  • Espessura da primeira camada;
  • Resistividade da primeira camada;
  • Resistividade da camada mais profunda;
  • Coeficiente de reflexão;

Estratificação do Solo

O solo é formado por diversas camadas, cujo perfil pode ser horizontal, paralelo a superfície, inclinado e até vertical, devido a formação geológica. Para a devida estratificação é necessário o uso de software computacionais, que permitem a estratificação e a determinação destas camadas pelas suas resistividades e respectivas profundidades. Os métodos empregados são:

  • Método simplificado;
  • Método gráfico de curvas-padrão e auxiliar;
  • Método de Pirson;
  • 2 Método de Tagg.

Modelagem do Solo para N Camadas

Método de Pirson

A resistividade da primeira camada p1, é determinada por meio de uma série de medições com pequenos espaços entre os eletrodos, (entre 1,5 m e 6,0 m), prolongando a curva média dos resultados obtidos, até encontrar o eixo das resistividades. A interseção da curva no eixo determina o valor de p1.

Supor um valor de a1, contida na primeira parte da curva pXa, determinando a sua resistividade, p(a1).

D2p: da2=0

Texto transcrito da nova NBR 7117/2012.

 

 

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