Як виміряти питомий опір землі

Електрофізичні властивості грунту

Електрофізичні властивості грунту, в який знаходиться заземлитель, визначаються її питомим опором. Чому питомий опір менше, тим сприятливіші умови для розташування заземлювача.

Питомим опором землі називають опір між зворотними площинами куба землі ребрами розміром 1 м і вимірюється воно в омметр.

Щоб уявити собі це опір, нагадаємо, що куб міді з ребрами 1 м має опір 175-10-6 Ом при 20 ° С таким чином, наприклад при значенні р = 100 Ом-м земля має опір в 5,7 мільярдів . раз більше, ніж опір міді в тому ж обсязі.

Нижче наведені наближені значення питомих опорів землі, Ом м, при середній вологості.

Пісок - 400 - 1000 і більше

Супісок - 150 - 400

Суглинок - 40 - 150

Глина - 8 - 70

Садова земля - ​​40

Чорнозем - 10 - 50

Торф - 20

Кам`яниста глина (приблизно 50%) - 100

Мергель, вапняк, крупнозернистий пісок з камінням - 1000 - 2000

Гора, камені - 2000 - 4000

Річкова вода (на рівнинах) - 10 - 80

Морська вода - 0,2

Водопровідна вода - 5 - 60

Для спорудження заземлювачів слід знати не наближені, а чіткі значення питомих опорів землі в місці озброєння. Вони визначаються на місцях вимірами.

Характеристики землі можуть змінюватися залежно від її стану - вологості, температури і інших причин - і можуть мати тому різні значення в різні пори року через висихання або вимерзання, також через стан в момент вимірювання. Ці причини враховуються при вимірах питомого опору землі сезонними коефіцієнтами і коефіцієнтами, що враховують стан землі при вимірах, з тим щоб потрібний опір заземлювального пристрою зберігалося в будь-який сезон і при будь-якій вологості грунту, т. Е. При несприятливих умовах.

У табл. 1 наведені коефіцієнти, що враховують стан землі при вимірах, наведені в табл.1.

Коефіцієнт k1 застосовується, якщо земля волога, вимірам передувало випадання великої кількості опадів-k2 - якщо земля звичайної вологості, якщо виміру передувало випадання невеликої кількості опадів-k3 - якщо земля суха, кількість опадів нижче норми.

Таблиця 1. Коефіцієнти до виміряних значень питомого опору землі, що враховують її стан під час вимірювання

Виміряти питомий опір землі можна приладом (вимірником заземлений) типу МС-08 (або іншим схожим) способом 4 електродів. Вимірювання слід проводити в теплу пору року.

Прилад працює за принципом магнітоелектричного логометра. Прилад містить дві рамки, одна з яких включається як амперметр, 2-а як вольтметр. Ці обмотки діють на вісь приладу в зворотних напрямках, завдяки чому відмінності стрілки приладу пропорційні опору. Шкала приладу градуйована в Омасі. Джерелом живлення при вимірюванні служить генератор Г постійного струму, що приводиться в обертання від руки. На загальній осі з генератором укріплені переривник П і випрямляч Вп.

Принципова схема вимірювача заземлення типу МС-07 (МС-08)

Якщо пропускати струм через останні електроди, то між середніми з`являється різниця напруг U. Значення U в однорідної землі (шарі) прямо пропорційні питомим опором р і току I і назад пропорційні відстані а між електродами: U = ρI / 2πа або р = 2πaU / I = 2πaR, де R - показання приладу.

Чим більше значення а, тим більший обсяг землі охоплюється електронним полем струмових електродів. Завдяки цьому, змінюючи відстань а, можна отримати значення питомого опору землі залежно від розносу електродів. При однорідної землі обчислене значення ρ не змінюватиметься при. зміні відстані а (конфігурації можуть бути внаслідок різного ступеня вологості). В результаті вимірювань, використовуючи залежність ρ від відстані між електродами можна судити про величинах питомих сопротівленійна різній глибині.

Схема вимірювання питомого опору землі приладом МС-08

Вимірювання слід створювати в стороні від трубопроводів та інших конструкцій і частин, які можуть спотворити результати.

Питомий опір землі можна наближено виміряти способом пробного електрода. Для цього електрод (куточок, стрижень) занурюють в землю в приямок так, щоб його верх знаходився на глибині 0,6-0,7 м від рівня землі, і визначають приладом типу МС-08 опір електрода гв. А потім, користуючись даними наближених значень опорів вертикальних електродів (таблиці 2), можна отримати наближене значення питомого опору землі.

Таблиця 2. Опору розтіканню електродів заземлення

Приклад розрахунку питомої опору грунту. В землю занурений куточок довжиною 3 м. Опір, виміряний приладом МС-08, виявилося рівним 30Ом. Тоді можемо написати: ризма = rв l = 30х3 = 90 Ом х м.

Вимірювання краще створювати в 2-3 місцях і приймати середнє значення. Пробні електроди слід занурювати забиванням або вдавленням, щоб створювати щільне зіткнення з землею-ввертиваніе стрижнів для цілей вимірювання не рекомендується.

Використовувати аналогічний спосіб вимірювань з укладанням в землю смуг не слід: спосіб трудомісткий і малонадежен, тому що відповідний контакт смуги з землею після засипки і трамбування може бути досягнутий тільки через деякий час.

Для обліку стану землі під час вимірювань приймається один з коефіцієнтів k з табл. 1.

Таким чином, питомий опір землі одно: р = k х ризма

У протоколі вказуються стан землі (вологість) при вимірах і рекомендований сезонний коефіцієнт вимерзання або висихання землі.