Bagaimana untuk mengukur rintangan bumi

Sifat elektrofizik bumi

Sifat elektrofizik tanah di mana elektrod dibumikan terletak ditentukan olehnya rintangan... Lebih rendah rintangan spesifik, lebih baik keadaan untuk lokasi sistem pembumian elektrod.

Rintangan bumi dipanggil rintangan antara satah bertentangan kubus bumi dengan tepi 1 m dan diukur dalam ohm.

Untuk menggambarkan rintangan ini, ingat bahawa kiub kuprum dengan rusuk 1 m mempunyai rintangan 175-10-6 ohm pada 20 °C; jadi, sebagai contoh, dengan nilai p = 100 Ohm-m, bumi mempunyai rintangan 5.7 bilion kali lebih besar daripada rintangan kuprum dalam isipadu yang sama.

Di bawah adalah nilai anggaran rintangan bumi, Ohm m, pada kelembapan purata.

Pasir — 400 — 1000 dan lebih

Lempung berpasir — 150 — 400

Tanah liat - 40 - 150

Tanah liat - 8 - 70

Taman - 40

Chernozem - 10 - 50

Gambut - 20

Tanah liat batu (kira-kira 50%) - 100

Marl, batu kapur, pasir kasar dengan batu - 1000 - 2000

Batu, batu - 2000 - 4000

Air sungai (di dataran) — 10 — 80

Air laut - 0.2

Air paip — 5 — 60

Untuk pembinaan elektrod yang dibumikan, adalah perlu untuk mengetahui bukan anggaran, tetapi nilai sebenar rintangan bumi di tempat persenjataan. Mereka ditentukan secara tempatan melalui pengukuran.

Sifat tanah boleh berubah bergantung pada keadaannya—kelembapan, suhu dan faktor lain—dan oleh itu mungkin mempunyai nilai yang berbeza pada masa yang berbeza dalam setahun disebabkan oleh pengeringan atau pembekuan, serta keadaan pada masa pengukuran. Faktor-faktor ini diambil kira semasa mengukur rintangan bumi dengan pekali bermusim dan pekali yang mengambil kira keadaan bumi pada masa pengukuran, supaya rintangan peranti pembumian yang diperlukan dikekalkan dalam mana-mana musim dan pada mana-mana kelembapan bumi, iaitu. dalam keadaan yang tidak menguntungkan.

Jadual 1 menunjukkan pekali yang mengambil kira keadaan tanah semasa pengukuran diberikan dalam jadual.1.

Pekali k1 digunakan jika tanah basah, pengukuran didahului oleh jumlah hujan yang banyak; k2 — jika tanah mempunyai lembapan biasa, jika pengukuran didahului oleh sedikit hujan; k3 — jika tanah kering, jumlah kerpasan adalah di bawah normal.

Jadual 1. Pekali kepada nilai yang diukur bagi rintangan bumi, dengan mengambil kira keadaannya semasa pengukuran

Elektrod k1 k2 k3 Menegak

panjang 3 m 1.15 1 0.92 panjang 5 m 1.1 1 0.95 Mendatar

panjang 10 m 1.7 1 0.75 panjang 50 m 1.6 1 0.8

Ukur rintangan tanah yang mungkin dengan peranti jenis empat elektrod MC-08 (atau serupa) (probe tanah). Pengukuran perlu diambil semasa musim panas.

Peranti ini berfungsi berdasarkan prinsip nisbah magnetoelektrik. Peranti ini mengandungi dua bingkai, satu daripadanya disertakan sebagai ammeter, satu lagi sebagai voltmeter. Penggulungan ini bertindak pada paksi peranti dalam arah yang bertentangan, yang mana sisihan anak panah peranti adalah berkadar dengan rintangan. Skala peranti digradasi dalam ohm. Sumber kuasa untuk pengukuran ialah penjana DC yang diputar dengan tangan G. Pemutus litar P dan penerus Bp dipasang pada paksi sepunya dengan penjana.

Gambarajah skematik peranti pengukur pembumian jenis MS-07 (MS-08)

Jika arus melalui elektrod hujung, maka terdapat perbezaan voltan U antara yang tengah. Nilai U dalam bumi homogen (lapisan) adalah berkadar terus dengan rintangan p dan arus I dan berkadar songsang dengan jarak a antara elektrod: U = ρAz /2πa atau p = 2πaU / I = 2πaR, dengan R ialah bacaan alat.

Semakin besar nilai a, semakin besar isipadu tanah yang diliputi oleh medan elektrik elektrod semasa. Oleh itu, dengan menukar jarak a, adalah mungkin untuk mendapatkan nilai rintangan bumi bergantung pada jarak elektrod. Dengan asas homogen, nilai yang dikira ρ tidak akan berubah pada. perubahan dalam jarak a (perubahan mungkin disebabkan oleh darjah kelembapan yang berbeza). Hasil daripada pengukuran menggunakan pergantungan ρ pada jarak antara elektrod, adalah mungkin untuk menganggarkan nilai kerintangan pada kedalaman yang berbeza.

Skim untuk mengukur rintangan bumi dengan peranti MS-08

Pengukuran hendaklah dialihkan daripada paip dan struktur dan bahagian lain yang mungkin memesongkan keputusan.

Rintangan bumi boleh diukur secara kasar menggunakan kaedah elektrod ujian. Untuk melakukan ini, elektrod (sudut, rod) direndam di dalam tanah di dalam lubang supaya hujungnya berada pada kedalaman 0.6-0.7 m dari paras tanah, dan rintangan elektrod gv diukur dengan peranti jenis MS08. Dan kemudian, menggunakan data mengenai nilai anggaran rintangan elektrod menegak (jadual 2), anda boleh mendapatkan nilai anggaran rintangan spesifik tanah.

Jadual 2. Hamparan rintangan elektrod pembumian

Rintangan Elektrod, ohm Menegak, keluli sudut, rod, tiub ρ / l , di mana l — panjang elektrod dalam meter 40 mm lebar jalur keluli atau keluli bulat dengan diameter 20 mm 2ρ / l , di mana l — panjang jalur dalam meter Plat segi empat tepat (dengan nisbah aspek kecil), diletakkan secara menegak 0.25 (ρ / (ab-1/2)), di mana a dan b - dimensi sisi plat dalam m.

Contoh pengiraan rintangan tanah. Sudut sepanjang 3 m ditenggelamkan ke dalam tanah. Rintangan yang diukur dengan peranti MS-08 ternyata 30Ω Kemudian kita boleh menulis: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.

Adalah disyorkan untuk mengambil ukuran di dua atau tiga tempat dan mengambil nilai purata. Elektrod ujian mesti didorong atau ditekan untuk membuat sentuhan yang stabil dengan tanah; rod skru untuk tujuan mengukur tidak digalakkan.

Kaedah pengukuran yang serupa tidak boleh digunakan dengan jalur yang diletakkan di dalam tanah: kaedah ini susah payah dan tidak boleh dipercayai, kerana sentuhan yang betul pada jalur dengan tanah selepas penimbusan dan tamping hanya boleh dicapai selepas beberapa waktu.

Untuk mengambil kira keadaan tanah semasa pengukuran, salah satu pekali k diambil dari jadual. 1.

Oleh itu, rintangan tanah adalah sama dengan: p = k x Rism

Protokol menunjukkan keadaan tanah (kelembapan) pada masa pengukuran dan pekali bermusim yang disyorkan untuk pembekuan atau pengeringan tanah.