Hur man mäter jordmotstånd
Jordens elektrofysiska egenskaper
De elektrofysiska egenskaperna hos marken där den jordade elektroden är belägen bestäms av den motstånd... Ju lägre det specifika motståndet är, desto gynnsammare är förutsättningarna för placeringen av elektrodjordningssystemet.
Jordresistans kallas motståndet mellan de motsatta planen av jordens kub med kanter på 1 m och mäts i ohm.
För att visualisera detta motstånd, kom ihåg att en kopparkub med 1 m ribbor har ett motstånd på 175-10-6 ohm vid 20 °C; så, till exempel, med ett värde på p = 100 Ohm-m, har jorden ett motstånd som är 5,7 miljarder gånger större än motståndet för koppar i samma volym.
Nedan är de ungefärliga värdena för jordmotstånd, Ohm m, vid genomsnittlig luftfuktighet.
Sand — 400 — 1000 och mer
Sandig lerjord — 150 — 400
Lera — 40 — 150
Lera — 8 — 70
Trädgård - 40
Chernozem — 10 — 50
Torv - 20
Stenlera (ungefär 50%) - 100
Märgel, kalksten, grov sand med stenar — 1000 — 2000
Sten, stenar — 2000 — 4000
Flodvatten (på slätten) — 10 — 80
Havsvatten - 0,2
Kranvatten — 5 — 60
För konstruktion av jordade elektroder är det nödvändigt att inte veta de ungefärliga, utan de exakta värdena på jordens motstånd vid beväpningsplatsen. De bestäms lokalt genom mått.
Markegenskaperna kan förändras beroende på dess tillstånd – luftfuktighet, temperatur och andra faktorer – och kan därför ha olika värden vid olika tider på året på grund av torkning eller frysning, såväl som tillståndet vid tidpunkten för mätningen. Dessa faktorer beaktas vid mätning av jordens resistans med säsongskoefficienter och koefficienter som tar hänsyn till jordens tillstånd vid tidpunkten för mätningarna, så att jordningsanordningens nödvändiga resistans bibehålls under alla årstider och vid valfri tidpunkt. jordens fuktighet, dvs. under ogynnsamma förhållanden.
Tabell 1 visar de koefficienter som tar hänsyn till markens tillstånd vid mätningarna ges i tabell.1.
Koefficient k1 tillämpas om marken är våt, mätningarna föregicks av en stor mängd nederbörd; k2 — om jorden har normal fuktighet, om mätningen föregicks av en liten mängd nederbörd; k3 — om landet är torrt är nederbördsmängden under det normala.
Tabell 1. Koefficienter till de uppmätta värdena för jordens resistans, med hänsyn tagen till dess tillstånd under mätningen
Elektrod k1 k2 k3 Vertikal
längd 3 m 1,15 1 0,92 längd 5 m 1,1 1 0,95 Horisontell
längd 10 m 1,7 1 0,75 längd 50 m 1,6 1 0,8
Mät jordresistans möjligt med en MC-08 (eller liknande) enhet med fyra elektroder (jordsond). Mätningar bör göras under den varma årstiden.
Enheten fungerar enligt principen om en magnetoelektrisk kvotmätare. Enheten innehåller två ramar, varav den ena ingår som amperemeter, den andra som voltmeter. Dessa lindningar verkar på enhetens axel i motsatta riktningar, på grund av vilka avvikelserna från enhetens pil är proportionella mot motståndet. Enhetens skala är graderad i ohm. Strömkällan för mätningen är en handvevad DC-generator G. En brytare P och en likriktare Bp är monterade på en gemensam axel med generatorn.
Schematisk bild av jordningsmätanordningen typ MS-07 (MS-08)
Om strömmen passerar genom ändelektroderna, finns det en skillnad i spänning U mellan de mellersta. Värdena på U i en homogen jord (lager) är direkt proportionella mot resistansen p och strömmen I och omvänt proportionella mot avståndet a mellan elektroderna: U = ρAz /2πa eller p = 2πaU / I = 2πaR, där R är instrumentets avläsning.
Ju större värdet av a är, desto större volym av marken som täcks av strömelektrodernas elektriska fält. Därför, genom att ändra avståndet a, är det möjligt att erhålla jordresistansvärdena beroende på avståndet mellan elektroderna. Med en homogen grund kommer det beräknade värdet ρ inte att ändras vid. förändring i avstånd a (förändringar kan bero på olika grader av luftfuktighet). Som ett resultat av mätningar som använder beroendet ρ av avståndet mellan elektroderna är det möjligt att uppskatta resistivitetens värde på olika djup.
Schema för mätning av jordresistans med MS-08-enheten
Mätningar bör tas bort från rörledningar och andra strukturer och delar som kan förvränga resultaten.
Jordresistansen kan grovt mätas med testelektrodmetoden. För att göra detta sänks elektroden (hörn, stav) ner i marken i en grop så att dess spets är på ett djup av 0,6-0,7 m från marknivån, och resistansen hos elektroden gv mäts med en anordning av typen MS08. Och sedan, med hjälp av data om de ungefärliga värdena för motståndet hos de vertikala elektroderna (tabell 2), kan du få ett ungefärligt värde på markens specifika motstånd.
Tabell 2. Spridningsmotstånd för jordningselektroder
Elektrodmotstånd, ohm Vertikal, vinkelstål, stav, rör ρ / l , där l — elektrodens längd i meter 40 mm brett bandstål eller rundstål med en diameter på 20 mm 2ρ / l , där l — bandets längd i meter Rektangulär platta (med ett litet bildförhållande), placerad vertikalt 0,25 (ρ / (ab-1/2)), där a och b — måtten på plattans sidor i m.
Ett exempel på beräkning av jordmotstånd. Ett 3 m långt hörn är nedsänkt i marken. Resistansen uppmätt med MS-08-enheten visade sig vara 30Ω. Då kan vi skriva: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.
Det rekommenderas att göra mätningar på två eller tre ställen och ta medelvärdet. Testelektroderna måste drivas eller pressas för att få stabil kontakt med marken; skruvstänger för mätändamål rekommenderas inte.
En liknande mätmetod bör inte användas med remsor som läggs i marken: metoden är mödosam och opålitlig, eftersom korrekt kontakt mellan remsan och marken efter återfyllning och stampning först kan uppnås efter en tid.
För att ta hänsyn till markens tillstånd under mätningarna tas en av koefficienterna k från tabellen. 1.
Således är jordmotståndet lika med: p = k x Rism
Protokollet visar markens tillstånd (fuktighet) vid tidpunkten för mätningarna och den rekommenderade säsongskoefficienten för frysning eller torkning av marken.