¡Cálculo rápido! en sistema de puesta a tierra

Por: Juan J. Pastor Escobar

Para determinar la resistencia equivalente del sistema de puesta a tierra en configuración de doble anillo en terreno natural, se suele modelar mediante software; sin embargo, a veces no se cuenta con dichas herramientas, por lo que pude determinar mediante 87 simulaciones (R2>0.98) como base de datos, la ecuación de la resistencia mutua entre sistemas de anillo y con ello determinar la resistencia equivalente de este sistema.

Bibliografía para resistencia propia:
Notas del curso Alta tensión: Ing. Justo Yanque (FIEE – UNI)

Resultados de resistencia equivalente para determinar la mutua:
Base de datos de simulaciones ASPIX.

Comparto el código Python con ustedes:

import math

def calcular_resistencias(p, d, S, R1, R2):
def resistencia_anillo(R):
return (p / (4 * math.pi**2 * R)) * (math.log((16 * R) / d) + math.log((4 * R) / S))

Ra1 = resistencia_anillo(R1)
Ra2 = resistencia_anillo(R2)

Rm = p * (-0.007646

• 0.789993 * (Ra1 / p) + 0.394115 * (Ra2 / p) + 0.077818 * S – 5.693135 * d
• 0.644453 * (Ra1 / p) ** 2 + 1.402058 * (Ra1 / p) * (Ra2 / p) – 1.092248 * (Ra1 / p) * S – 9.983885 * (Ra1 / p) * d
• 2.893112 * (Ra2 / p) ** 2 + 0.389654 * (Ra2 / p) * S + 14.472961 * (Ra2 / p) * d
• 0.169141 * S ** 2 + 16.96156 * S * d – 21.161376 * d ** 2
• 1.001109 * (Ra1 / p) ** 3 – 1.775419 * (Ra1 / p) ** 2 * (Ra2 / p) – 0.156473 * (Ra1 / p) ** 2 * S + 23.621083 * (Ra1 / p) ** 2 * d
• 1.158036 * (Ra1 / p) * (Ra2 / p) ** 2 – 0.467886 * (Ra1 / p) * (Ra2 / p) * S – 153.389077 * (Ra1 / p) * (Ra2 / p) * d
• 0.582802 * (Ra1 / p) * S ** 2 + 8.522534 * (Ra1 / p) * S * d + 136.591527 * (Ra1 / p) * d ** 2
• 0.460852 * (Ra2 / p) ** 3 + 4.555792 * (Ra2 / p) ** 2 * S + 189.288531 * (Ra2 / p) ** 2 * d
• 0.129708 * (Ra2 / p) * S ** 2 – 21.167884 * (Ra2 / p) * S * d – 162.856382 * (Ra2 / p) * d ** 2
• 0.089908 * S ** 3 – 10.891747 * S ** 2 * d – 13.887732 * S * d ** 2
• 598.065938 * d ** 3) Req = (Ra1 * Ra2 – Rm ** 2) / (Ra1 + Ra2 – 2 * Rm) return Ra1, Ra2, Rm, Req

if name == «main«:
R1 = float(input(«Ingrese el radio del contrapeso en anillo 1 (m): «))
R2 = float(input(«Ingrese el radio del contrapeso en anillo 2 (m): «))
p = float(input(«Ingrese la resistividad del suelo (ohm-m): «))
d = float(input(«Ingrese el diámetro del contrapeso (m): «))
S = float(input(«Ingrese la profundidad de instalación (m): «))

Ra1, Ra2, Rm, Req = calcular_resistencias(p, d, S, R1, R2)

print(f»Ra1: {Ra1:.6f} ohm»)
print(f»Ra2: {Ra2:.6f} ohm»)
print(f»Rm: {Rm:.6f} ohm»)
print(f»Req: {Req:.6f} ohm»)

Artículo realizado por el Ing. Juan J. Pastor Escobar a quien agradecemos por compartir esta información. Recomendamos seguirlo por Linkedin.