Com mesurar la resistència de terra

Propietats electrofísiques de la terra

Les propietats electrofísiques del sòl on es troba l'elèctrode posat a terra estan determinades per aquest resistència... Com més baixa sigui la resistència específica, més favorables seran les condicions per a la ubicació del sistema de connexió a terra de l'elèctrode.

La resistència de la terra s'anomena resistència entre els plans oposats del cub de la terra amb arestes d'1 m i es mesura en ohms.

Per visualitzar aquesta resistència, recordeu que un cub de coure amb nervadures d'1 m té una resistència de 175-10-6 ohms a 20 °C; així, per exemple, amb un valor de p = 100 Ohm-m, la terra té una resistència 5.700 milions de vegades més gran que la resistència del coure en el mateix volum.

A continuació es mostren els valors aproximats de la resistència de terra, Ohm m, a la humitat mitjana.

Sorra — 400 — 1000 i més

Marga sorrenca — 150 — 400

Argila - 40 - 150

Argila - 8 - 70

Jardí - 40

Chernozem - 10 - 50

Torba - 20

Argila de pedra (aproximadament un 50%) - 100

Marga, pedra calcària, sorra gruixuda amb pedres — 1000 — 2000

Roca, pedres — 2000 — 4000

Aigua del riu (a les planes) — 10 — 80

Aigua de mar — 0,2

Aigua de l'aixeta - 5 - 60

Per a la construcció d'elèctrodes connectats a terra, cal conèixer no els valors aproximats, sinó els valors exactes de la resistència de la terra al lloc de l'armament. Es determinen localment mitjançant mesures.

Les propietats del sòl poden canviar en funció del seu estat —humitat, temperatura i altres factors— i, per tant, poden tenir valors diferents en diferents èpoques de l'any a causa de l'assecat o la congelació, així com l'estat en el moment de la mesura. Aquests factors es tenen en compte a l'hora de mesurar la resistència de la terra amb coeficients estacionals i coeficients que tinguin en compte l'estat de la terra en el moment de les mesures, de manera que la resistència necessària del dispositiu de presa de terra es mantingui en qualsevol estació i en qualsevol moment. humitat de la terra, és a dir. en condicions desfavorables.

A la taula 1 es mostren els coeficients que tenen en compte l'estat del terreny durant les mesures que es donen a la taula.1.

S'aplica el coeficient k1 si el sòl està humit, les mesures anaven precedidas per una gran quantitat de precipitació; k2 - si el sòl té una humitat normal, si la mesura va ser precedida per una petita quantitat de precipitació; k3 — si la terra està seca, la quantitat de precipitació és inferior a la normal.

Taula 1. Coeficients dels valors mesurats de la resistència de la terra, tenint en compte el seu estat durant la mesura

Elèctrode k1 k2 k3 Vertical

longitud 3 m 1,15 1 0,92 longitud 5 m 1,1 1 0,95 Horitzontal

llargada 10 m 1,7 1 0,75 llargada 50 m 1,6 1 0,8

Mesureu la resistència de terra possible amb un dispositiu de quatre elèctrodes MC-08 (o similar) (sonda de terra). Les mesures s'han de prendre durant l'estació càlida.

El dispositiu funciona segons el principi d'un ratiometre magnetoelèctric. El dispositiu conté dos marcs, un dels quals s'inclou com a amperímetre i l'altre com a voltímetre. Aquests enrotllaments actuen sobre l'eix del dispositiu en direccions oposades, de manera que les desviacions de la fletxa del dispositiu són proporcionals a la resistència. L'escala del dispositiu es gradua en ohms. La font d'alimentació per a la mesura és un generador de corrent continu G de manivela manual. Un interruptor P i un rectificador Bp estan muntats en un eix comú amb el generador.

Esquema del dispositiu de mesura de presa de terra tipus MS-07 (MS-08)

Si el corrent passa pels elèctrodes extrems, hi ha una diferència de tensió U entre els mitjans, els valors de U en una terra homogènia (capa) són directament proporcionals a la resistència p i al corrent I i inversament proporcionals a la distància a entre els elèctrodes: U = ρAz /2πa o p = 2πaU / I = 2πaR, on R és la lectura de l'instrument.

Com més gran sigui el valor de a, més gran serà el volum de terra cobert pel camp elèctric dels elèctrodes actuals. Per tant, canviant la distància a, és possible obtenir els valors de resistència de terra en funció de la distància dels elèctrodes. Amb una base homogènia, el valor calculat ρ no canviarà a. canvi de distància a (els canvis poden ser deguts a diferents graus d'humitat). Com a resultat de les mesures utilitzant la dependència ρ de la distància entre els elèctrodes, és possible estimar el valor de la resistivitat a diferents profunditats.

Esquema per mesurar la resistència de terra amb el dispositiu MS-08

Les mesures s'han d'eliminar de les canonades i altres estructures i peces que puguin distorsionar els resultats.

La resistència de terra es pot mesurar aproximadament mitjançant el mètode d'elèctrode de prova. Per fer-ho, l'elèctrode (cantonada, vareta) es submergeix a terra en una fossa de manera que la seva punta estigui a una profunditat de 0,6-0,7 m des del nivell del terra, i la resistència de l'elèctrode gv es mesura amb un dispositiu de el tipus MS08. I després, utilitzant les dades sobre els valors aproximats de la resistència dels elèctrodes verticals (taula 2), podeu obtenir un valor aproximat de la resistència específica del sòl.

Taula 2. Resistència de propagació dels elèctrodes de terra

Resistència de l'elèctrode, ohm Vertical, angle d'acer, vareta, tub ρ / l , on l - longitud de l'elèctrode en metres 40 mm d'ample d'acer o acer rodó amb un diàmetre de 20 mm 2ρ / l , on l - longitud de la cinta en metres Placa rectangular (amb una relació d'aspecte petita), col·locada verticalment 0,25 (ρ / (ab-1/2)), on a i b — dimensions dels costats de la placa en m.

Un exemple de càlcul de la resistència del sòl. Un racó de 3 m de llarg està enfonsat a terra. La resistència mesurada amb el dispositiu MS-08 va resultar ser de 30Ω Aleshores podem escriure: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.

Es recomana prendre mesures en dos o tres llocs i prendre el valor mitjà. Els elèctrodes de prova s'han d'accionar o pressionar per fer un contacte estable amb el terra; no es recomana cargolar barres amb finalitats de mesura.

No s'hauria d'utilitzar un mètode de mesura similar amb tires col·locades a terra: el mètode és laboriós i poc fiable, ja que el contacte adequat de la cinta amb el terra després d'omplir i apisonar només es pot aconseguir després d'un temps.

Per tenir en compte l'estat del terreny durant les mesures, es treu un dels coeficients k de la taula. 1.

Així, la resistència de terra és igual a: p = k x Rism

El protocol mostra l'estat del sòl (humitat) en el moment de les mesures i el coeficient estacional de congelació o assecat del sòl recomanat.