Estudio de potencial eléctrico alrededor de un electrodo de puesta a tierra en un suelo de varias capas mediante el método de elementos finitos

Abstract

El presente trabajo analiza la influencia que tiene un suelo de varias capas en el comportamiento de un sistema de puesta a tierra bajo condiciones de descarga con tres tipos de electrodos tomados del IEEE Std. 142: una varilla vertical, una horizontal y un electrodo circular. Se enfoca en cuatro parámetros clave: potencial en la superficie, voltaje de paso, resistencia de puesta a tierra y voltaje en un electrodo cercano, todos ellos obtenidos mediante el software de simulación FEMM que usa el método de elementos finitos para la solución de la ecuación de Laplace, que gobierna el problema electrostático.Se demuestra que la utilización de modelos simplificados de una y dos capas introduce importantes errores que llevan a un diseño sobredimensionado o subdimensionado, dependiendo del tipo de suelo, pero que otros casos tiene una exactitud aceptable.