Resistència elèctrica específica de la terra
Les capes superiors de l'escorça terrestre, per on poden circular els corrents de les instal·lacions elèctriques, solen anomenar-se terra. La propietat de la terra com a conductor de corrent depèn de la seva estructura i dels components que conté.
Els principals components de la terra: sílice, òxid d'alumini, pedra calcària, carbó, etc. — són aïllants, i la conductivitat de la terra depèn de la solució del sòl, és a dir, de la humitat i les sals atrapades entre les partícules sòlides no conductores dels components. Així, la terra té una conductivitat iònica, que, a diferència de la conductivitat electrònica dels metalls, té una major resistència elèctrica al corrent elèctric.
És habitual definir les propietats de la terra com a conductor de corrent. resistència elèctrica específica ρ, que significa la resistència d'un cub de terra amb arestes d'1 cm. Aquest valor ve determinat per l'expressió:
ρ = RS / l,
Ohm • cm2 / cm, o Ohm / cm, on R és la resistència (Ohm) d'un determinat volum de sòl amb una secció transversal C (cm2) i una longitud l (cm).
El valor de la resistència del sòl ρ depèn de la naturalesa del sòl, del seu contingut d'humitat, del contingut de bases, sals i àcids, així com de la seva temperatura.
El rang de canvi en la resistència elèctrica efectiva de la terra ρ diferents sòls és enorme, per exemple, l'argila té una resistència d'1 - 50 Ohm- / m, gres 10 - 102 Ohm / m, i quars 1012 - 1014 Ohm / m Com a comparació, presentem la resistència elèctrica específica de les solucions naturals que omplen els porus i esquerdes. Per exemple, les aigües naturals, depenent de les sals dissoltes en elles, tenen una resistència de 0,07 - 600 Ohm / m, de les quals aigües fluvials i fresques subterrànies 60 -300 Ohm / m, i aigües marines i profundes 0,1 - 1 Ohm / m.
Un augment del contingut de substàncies dissoltes al sòl, el contingut d'humitat total, la compactació de les seves partícules, un augment de la temperatura (si el contingut d'humitat no disminueix) condueixen a una disminució de ρ. La impregnació d'oli i oli del sòl, així com la congelació, augmenten significativament ρ.
La terra és heterogènia, formada per diverses capes de sòl amb diferents valors de ρ. Inicialment, a l'hora de calcular els estudis de terra i d'enginyeria, es basaven en l'assumpció de l'homogeneïtat de ρ sobre el terreny en direcció vertical. Ara, quan es calculen els elèctrodes posats a terra, se suposa que la terra consta de dues capes: la superior amb la resistència ρ1 i el gruix h i la inferior amb la resistència ρ2. Aquest model calculat de dues capes de la terra reflecteix bé les característiques dels canvis en la profunditat de la terra causats per la congelació i l'assecat de la seva capa superficial, així com la influència sobre la zona p de les aigües subterrànies.
El càlcul analític de tots els factors que afecten el valor de ρ és difícil, per tant, la resistència que compleix la precisió de càlcul acceptada s'obté mitjançant mesures directes.
Per mesurar els paràmetres de l'estructura elèctrica de la terra —el gruix de les capes i la resistència de cada capa— actualment es recomanen dos mètodes: un elèctrode de prova vertical i una mesura elèctrica vertical. L'elecció del mètode de mesura depèn de les característiques del sòl i de la precisió de mesura requerida.
Vegeu també: Com mesurar la resistència de terra
La taula següent mostra la resistència dels sòls més comuns.
Resistència del sòl Tipus de sòl Resistència, Ohm/m Argila 50 Pedra calcària densa 1000-5000 Pedra calcària solta 500-1000 Pedra calcària tova 100-300 Granit i gres segons la intempèrie 1500-10000 Granit i gresos degradats 100-1000 Capes d'humus 100-6000 -100 margues juràssiques 30-40 margues i argiles denses 100-200 esquists mica 800 sorres argiloses 50-500 sorres sílices 200-3000 sòls esquistosos estratificats 50-300 sòls pedregosos nus 1500-3000 sòls pedregosos coberts de diverses herbes-50 unitats a 30 Sòls de torba humida 5-100