Modelos del Suelo: ¿Son todos iguales?

Existen modelos de suelo para una gran diversidad de aplicaciones: mecánica del suelo, composición del suelo, contenido de agua, comportamiento eléctrico, etc.
En este post, nos ocuparemos de hablar un poco acerca de las características eléctricas del suelo, para el diseño de Sistemas de Puesta a Tierra.
Dentro de estas características eléctricas, tenemos parámetros que describen su comportamiento ante el paso de una onda electromagnética, pudiéndose por tanto modelar fenómenos de esta índole que involucren el suelo.
Para el caso de los sistemas de puesta a tierra, y más específicamente de su respuesta ante ondas de baja frecuencia, el parámetro básico necesario es la resistividad del suelo.
Ahora bien, sólo en la obtención de este parámetro hay muchos criterios que deben ser tomados en cuenta al momento de realizar mediciones para tal fin.
Hablando de metodologías estandarizadas, nos encontramos el método eléctrico de los cuatro electrodos, con sus configuraciones básicas Wenner y Schumberger[1], el cual supone una estratificación horizontal paralela del suelo para la posterior obtención del tan anhelado modelo del suelo.
El método consiste en la inyección de una corriente en baja frecuencia, entre dos electrodos enterrados en el suelo y separados una cierta distancia x, y luego la medición de la diferencia de potencial entre otros dos electrodos separados una cierta distancia y. Finalmente se relacionan las distancias entre los cuatro electrodos con las mediciones de corriente y diferencia de Potencial, para obtener una resistividad aparente.
Para facilitar los cálculos, las configuraciones antes mencionadas proponen la colocación de los electrodos formando una linea recta, con los electrodos del circuito de inyección de corriente en los extremos y los de medición de potencial en el centro.
Por ejemplo, en la configuración de Wenner los electrodos se ubican de la siguiente manera:

Luego, surgen una cantidad de preguntas:
1. ¿Cuantas aperturas interelectródicas son necesarias?
2. ¿Cuáles son las aperturas mínima y máxima? ¿Que influencia tienen?
3. ¿Cuando utilizar wenner y cuando schlumberger?
4. ¿Es suficiente una sola dirección? ¿Cuantas direcciones son necesarias?
5. ¿Que modelo de suelo debo utilizar: monoestrato, biestrato, tritestrato, etc?
6. ¿Es siempre el modelo más complejo el mejor?

Y como estas, muchas preguntas que es necesario responder al momento de realizar un modelo eléctrico del Suelo para el diseño de Sistemas de Puesta a Tierra.
La correcta solución a cada una de estas interrogantes, resultará en el mejor modelo del suelo adecuado a su problema.
En Power and Grounding Solutions, hemos llegado tan lejos como es necesario en la investigación de este y otros temas relacionados con nuestras áreas de especialidad.
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Ing. Erasmo A. Chirinos S.
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[1] IEEE Std. 81-1983 “IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System”