Rintangan elektrik khusus bumi

Lapisan atas kerak bumi, di mana arus pemasangan elektrik boleh mengalir, biasanya dipanggil bumi. Sifat bumi sebagai pengalir arus bergantung kepada strukturnya dan komponen yang terkandung di dalamnya.

Komponen utama bumi - silika, aluminium oksida, batu kapur, arang batu, dll. — adalah penebat, dan kekonduksian bumi bergantung pada larutan tanah, iaitu, pada kelembapan dan garam yang terperangkap di antara zarah pepejal bukan konduktif komponen. Oleh itu, bumi mempunyai kekonduksian ionik, yang, tidak seperti kekonduksian elektronik dalam logam, mempunyai lebih besar rintangan elektrik kepada arus elektrik.

Adalah menjadi kebiasaan untuk menentukan sifat-sifat bumi sebagai konduktor arus. rintangan elektrik tertentu ρ, yang bermaksud rintangan kubus tanah dengan tepi 1 cm. Nilai ini ditentukan oleh ungkapan:

ρ = RS / l,

Ohm • cm2 / cm, atau Ohm / cm, di mana R ialah rintangan (Ohm) bagi isipadu tanah tertentu dengan keratan rentas C (cm2) dan panjang l (cm).

Nilai rintangan tanah ρ bergantung kepada sifat tanah, kandungan lembapannya, kandungan bes, garam dan asid, serta suhunya.

Julat perubahan dalam rintangan elektrik berkesan bumi ρ tanah yang berbeza adalah besar, contohnya, tanah liat mempunyai rintangan 1 — 50 Ohm- / m, batu pasir 10 — 102 Ohm/ m, dan kuarza 1012 — 1014 Ohm / m Sebagai perbandingan, kami membentangkan rintangan elektrik khusus bagi penyelesaian semula jadi yang mengisi liang dan retakan. Sebagai contoh, perairan semula jadi, bergantung kepada garam yang terlarut di dalamnya, mempunyai rintangan 0.07 - 600 Ohm / m, di mana sungai dan air bawah tanah tawar 60 -300 Ohm / m, dan laut dan perairan dalam 0.1 - 1 Ohm / m.

Peningkatan kandungan bahan terlarut dalam tanah, jumlah kandungan lembapan, pemadatan zarahnya, peningkatan suhu (jika kandungan lembapan tidak berkurangan) membawa kepada penurunan dalam ρ. Impregnasi minyak dan minyak tanah, serta pembekuan, meningkatkan ρ dengan ketara.

Bumi adalah heterogen, terdiri daripada beberapa lapisan tanah dengan nilai ρ yang berbeza. Pada mulanya, apabila mengira pembumian dan kajian kejuruteraan, mereka berdasarkan andaian kehomogenan ρ di atas tanah dalam arah menegak. Sekarang, apabila mengira elektrod pembumian, diandaikan bahawa bumi terdiri daripada dua lapisan: lapisan atas dengan rintangan ρ1 dan ketebalan h dan lapisan bawah dengan rintangan ρ2. Model dua lapisan telaga bumi yang dikira sedemikian mencerminkan ciri-ciri perubahan dalam kedalaman bumi yang disebabkan oleh pembekuan dan pengeringan lapisan permukaannya, serta pengaruh pada zon p air bawah tanah.

Pengiraan analitikal semua faktor yang mempengaruhi nilai ρ adalah sukar, oleh itu, rintangan yang memenuhi ketepatan pengiraan yang diterima diperoleh dengan pengukuran langsung.

Untuk mengukur parameter struktur elektrik bumi — ketebalan lapisan dan rintangan setiap lapisan — dua kaedah disyorkan pada masa ini: elektrod ujian menegak dan pengukuran elektrik menegak. Pemilihan kaedah pengukuran bergantung kepada ciri-ciri tanah dan ketepatan ukuran yang diperlukan.

Lihat juga: Bagaimana untuk mengukur rintangan bumi

Jadual di bawah menunjukkan rintangan tanah yang paling biasa.

Rintangan tanah Jenis tanah Rintangan, Ohm / m Tanah liat 50 Batu kapur padat 1000-5000 Batu kapur longgar 500-1000 Batu kapur lembut 100-300 Granit dan batu pasir bergantung kepada luluhawa 1500-10000 Granit terluluhawa dan batu pasir 100-600 Tanah pasir 100-600 Humus5 lapisan -100 Marl Jurassic 30-40 Marl dan tanah liat tumpat 100-200 Syal mika 800 Pasir tanah liat 50-500 Pasir silika 200-3000 Tanah syal berlapis 50-300 Tanah berbatu kosong 1500-3000 Tanah berbatu-daripada 50 tanah berbatu unit kepada 30 Tanah gambut basah 5-100